Собенин ИА, Недосугова ЛВ, Филатова ЛВ, Медведева ЛА, Скалбе ТА, Балаболкин МИ, Орехов АН
Medicina altera 2000 декабрь:3-8.

Под поздними осложнениями сахарного диабета подразумевают ряд клинических синдромов, главным образом связанных с поражением сосудистой стенки крупных и мелких артерий. При этом предполагают, что в основе поражения крупных сосудов лежат атеросклеротические процессы (1), хотя при этом отмечаются определенные патоморфологические изменения, специфические для сахарного диабета (2). Преждевременное развитие и ускоренное прогрессирование атеросклероза является характерной особенностью сахарного диабета, что было установлено в эпидемиологических исследованиях (3-4). Тем не менее, механизмы ускоренного атерогенеза при сахарном диабете остаются неясными. Типичным признаком раннего атеросклеротического поражения на клеточном уровне в сосудистой стенке является отложение внутриклеточных липидов, главным образом холестерина и его эфиров (5). Считают, что источником накапливающихся липидов являются липопротеиды низкой плотности (ЛНП); при этом для проявления атерогенного эффекта необходима какая-либо химическая модификация липопротеидных частиц (6). В последнее время появилось много экспериментальных данных, подтверждающих присутствие модифицированных ЛНП в крови человека при различных заболеваниях, в том числе и при сахарном диабете, хотя клиническая значимость выявленных модификационных изменений до сих пор неизвестна.

Патологические изменения, связанные с развитием атеросклеротического поражения, происходят в интиме крупных артерий и, прежде всего, затрагивают гладкомышечные клетки (7). Первичная культура клеток интимы аорты человека может быть использована для изучения процессов развития ранних атеросклеротических поражений на клеточном уровне (8). Так, было установлено, что под воздействием сыворотки крови или липопротеидов низкой плотности больных атеросклерозом происходит накопление холестерина в культивируемых клетках (9). Кроме того, оказалось, что сыворотка крови больных сахарным диабетом также вызывает накопление внутриклеточных липидов, то есть обладает атерогенными свойствами. Атерогенность сыворотки крови выявляется в 55% случаев при инсулинозависимом сахарном диабете и в 90% случаев - при инсулинонезависимом сахарном диабете (10). При этом липопротеид-дефицитная сыворотка (лишенная всех липидсодержащих частиц) полностью утрачивала атерогенный потенциал, а из всех классов липопротеидов только ЛНП вызывали накопление холестерина в клетках. Таким образом, атерогенные свойства сыворотки крови больных сахарным диабетом обусловлены липопротеидами низкой плотности. Эти данные явились также указанием на существование модифицированных ЛНП при сахарном диабете, поскольку нативные ЛНП здоровых лиц не вызывали накопления внутриклеточных липидов.

Наиболее вероятным механизмом модификации ЛНП при сахарном диабете является неферментативное гликозилирование белков. Этот процесс представляет собой комплекс последовательных химических реакций, приводящий к образованию стабильных ковалентных связей между молекулами глюкозы и свободными аминогруппами белка. При сахарном диабете гипергликемия приводит к нарастанию содержания продуктов неферментативного гликозилирования, что также проявляется в повышенном содержании фруктозиллизина в ЛНП больных диабетом (10-12). В результате гликозилирования липопротеиды приобретают способность вызывать накопление эфиров холестерина в культивируемых моноцит-макрофагах человека (13). Такой же эффект гликозилированные ЛНП оказывают в культуре клеток интимы аорты человека (14). Гликозилирование ЛНП сопровождается эквимолярным снижением содержания свободных аминогрупп, поскольку глюкоза реагирует преимущественно с e-аминогруппами лизина, образуя шиффовы основания, а впоследствии - кетоамины, или продукты Амадори. Считают, что именно свободные лизиновые остатки играют существенную роль в определении третичной структуры аполипопротеина В, и снижение их количества может серьезно нарушать клеточный метаболизм гликозилированных ЛНП (15). Действительно, в результате неферментативного гликозилирования снижается сродство ЛНП к классическому ЛНП-рецептору и повышается захват ЛНП макрофагами (16), замедляется клиренс ЛНП в плазме крови (17), усиливается ковалентное связывание ЛНП с компонентами соединительнотканного матрикса сосудистой стенки (18), и происходит генерация свободных радикалов, участвующих в окислительном повреждении липидной и белковой составляющих липопротеидной частицы (19).

В последние годы появились данные о том, что неферментативное гликозилирование является далеко не единственным механизмом атерогенной модификации ЛНП при сахарном диабете. По всей видимости, в крови человека при диабете происходит множественная модификация ЛНП - комплексный процесс, включающий десиалирование белковой и липидной составляющей ЛНП, снижение содержания нейтральных липидов, уменьшение размеров липопротеидных частиц и, соответственно, увеличение их плотности, увеличение поверхностного отрицательного заряда, модификацию свободных аминогрупп, изменение третичной структуры апобелка и накопление продуктов перекисного окисления липидов (20-22). В этих условиях неферментативное гликозилирование следует рассматривать как дополнительный фактор, способствующий усиленной модификации ЛНП, что может объяснять биохимические особенности ускоренного атерогенеза при сахарном диабете.

Современные данные о роли множественно модифицированных ЛНП в клеточных механизмах атерогенеза позволяют оценить необходимость эффективной сахароснижающей терапии с при сахарном диабете новой точки зрения. Действительно, достижение устойчивой и длительной компенсации углеводного обмена ограничивает процессы неферментативного гликозилирования и, таким образом, устраняет существенный механизм атерогенной модификации ЛНП. К сожалению, к настоящему времени не получено достоверных доказательств того, что четкая метаболическая регуляция в какой-либо степени предотвращает ускоренное развитие атеросклероза при сахарном диабете. Очевидно, что только многолетние эпидемиологические исследования способны дать ответ на этот вопрос. Многочисленные однотипные исследования прошлых лет позволили оценить влияние метаболической компенсации на основные параметры липидного обмена (23,24), но малая продолжительность подобных исследований и весьма ограниченный объем выборки, конечно, не позволяет делать какие-либо выводы о ценности сахароснижающей терапии в плане профилактики атеросклеротических заболеваний. А между тем, внедрение все более эффективных сахароснижающих препаратов сопровождается не только улучшением показателей метаболической регуляции при сахарном диабете, но и возрастанием качества и продолжительности жизни больных. Возможно, этот факт в какой-то степени отражает и те реальные биохимические процессы, которые связаны с подавлением неферментативного гликозилирования белков в организме.

Несомненно, жизнь диктует необходимость разработки все более совершенных и комплексных подходов к сахароснижающей терапии при диабете. Современные сахароснижающие препараты - производные сульфонилмочевины - помимо антидиабетического действия могут обладать также и побочными эффектами. Так, в условиях культуры клеток все современные препараты сульфонилмочевины проявляют прямое атерогенное действие, то есть способствуют избыточному отложению холестерина в клетках (25).

В то же время, в комплексной терапии сахарного диабета вполне целесообразно использование компонентов натурального происхождения, обладающих минимальными побочными эффектами и допускающих пожизненное применение. Так, в народной медицине при сахарном диабете издавна используется чеснок посевной (Allium sativum) (26). Современный интерес к использованию чеснока в лечении сахарного диабета обусловлен новыми данными о его гипогликемических, гиполипидемических и антиатеросклеротических свойствах. В настоящее время отечественная фармацевтическая промышленность выпускает таблетки чесночного порошка ("Алликор", ИНАТ-Фарма, Россия), которые выгодно отличаются от зарубежных аналогов более прогрессивной технологией приготовления сырья и пролонгированным эффектом самого препарата. Недавно было завершено двойное слепое плацебо-контролируемое исследование по оценке гипогликемического и гиполипидемического действия таблеток "Алликор" у больных сахарным диабетом 2 типа.

Результаты исследования представлены в таблице 1 и на рисунке 1. У больных сахарным диабетом 2 типа при монотерапии Алликором в течение 4 недель наблюдалось достоверное снижение уровня триглицеридов сыворотки крови в среднем на 36% от исходного уровня (р<0,05). Одновременно отмечалось улучшение показателей углеводного обмена. Так, достоверное снижение уровня фруктозамина сыворотки крови наблюдалось уже через 3 недели после начала приема Алликора (рисунок 1А). Также отмечалось снижение уровня сахара крови натощак через 2, 3 и 4 недели лечения с помощью Алликора (рисунок 1Б). Напротив, у больных, получавших плацебо, не наблюдалось достоверных изменений уровня фруктозамина сыворотки крови (рисунок 1А). Более того, в группе плацебо уровень сахара крови натощак неуклонно возрастал (рисунок 1Б), что привело к досрочному выбытию значительной части больных из исследования (к концу исследования выбытие в группе плацебо составило 60%). У больных сахарным диабетом 2 типа при комбинированном назначении Алликора и традиционных сахароснижающих препаратов - производных сульфонилмочевины наблюдалось достоверное снижение уровня триглицеридов сыворотки крови в среднем на 26% от исходного уровня (р<0,05). У больных, получавших Алликор, также отмечалось постоянное снижение уровня фруктозамина сыворотки крови на протяжении всего исследования (рисунок 1В). Напротив, в группе плацебо достоверных изменений показателей компенсации углеводного обмена выявлено не было (рисунок 1В,1Г). Следует отметить, что в группе комбинированной терапии у больных, получавших Алликор, уже через неделю лечения отмечалось значительное снижение среднего уровня сахара крови натощак (рисунок 1Г), что проявлялось в возникновении гипогликемических состояний у части пациентов и привело к необходимости снижения суточной дозы пероральных сахароснижающих препаратов. В среднем, к концу исследования суточная доза производных сульфонил-мочевины у больных, получавших Алликор, была снижена на 15% (p<0,05).

Таким образом, прием Алликора в течение 4 недель как в режиме монотерапии, так и комбинированного лечения, привел к существенному снижению содержания триглицеридов в плазме крови. В то же время, содержание общего холестерина и холестерина ЛВП достоверно не изменилось. Таким образом, в данном исследовании не было выявлено существенного изменения биохимических факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний. Это объясняется малой продолжительностью исследования, поскольку при длительном (в течение 1 года) приеме Алликора у лиц, не страдающим сахарным диабетом, помимо снижения содержания триглицеридов сыворотки крови, наблюдается существенное снижение уровня общего холестерина и повышения содержания холестерина ЛВП (27). Можно предположить, что в данном исследовании снижение уровня триглицеридов сыворотки крови при назначении Алликора связано не с гиполипидемическим действием препарата, а с существенным улучшением компенсации углеводного обмена. Так, Алликор снижал уровень сахара крови натощак и, что более существенно, способствовал снижению уровня фруктозамина сыворотки крови - более надежного и стабильного показателя долговременной компенсации углеводного обмена. Необходимо отметить, что в условиях комбинированной терапии оказалось возможным снизить дозу традиционных сахароснижающих препаратов. Этот аспект является существенным, поскольку производные сульфонилмочевины, помимо основного антидиабетичекого действия, могут обладать рядом побочных эффектов, в том числе проатерогенных. Возможность проатерогенного действия современных препаратов - производных сульфонилмочевины до конца не исследована, но имеются данные, что в условиях клеточной культуры сахароснижающие препараты и их метаболиты оказывают прямое проатерогенное действие, вызывая накопление внутриклеточного холестерина (25).

Следует отметить, что данная работа явилась первым клиническим плацебо-контролируемым исследованием сахароснижающего действия препаратов на основе чеснока. Первое сообщение об эффективности аллицина - сульфоксидного биологически активного компонента чеснока - при аллоксановом диабете у мышей появилось в 1973 году (28). В этой и последующих работах было установлено, что серосодержащие аминокислоты, входящие в состав чеснока, обладают прямым гипогликемическим действием, потенцируют эффект инсулина сыворотки крови и усиливают синтез гликогена в печени при аллоксан-индуцированном диабете у мышей и кроликов (29-32). При аллоксановом диабете у крыс лечение серосодержащими аминокислотами - компонентами чеснока - способствовало достижению компенсации углеводного обмена в такой же степени, как и лечение глибенкламидом или инсулином. Более того, серосодержащие аминокислоты стимулировали секрецию инсулина бета-клетками поджелудочной железы, а также подавляли перекисное окисление липидов в большей степени, чем глибенкламид или инсулин (33, 34). Эффективность чесночных препаратов была установлена также и при стрептозотоцин-индуцированном диабете у мышей и крыс (26, 35). Таким образом, в экспериментах с использованием животных моделей было установлено, что компоненты чеснока обладают выраженным антидиабетическим действием.

В клинической практике использование препаратов чеснока в качестве противодиабетического средства не получило должного распространения, хотя в народной медицине сушеный чеснок входит в состав травяных сборов, применяемых при сахарном диабете. Открытое клиническое исследование, проведенное более 10 лет назад в странах Юго-Восточной Азии, выявило клиническую эффективность чеснока при сахарном диабете (36). Первые данные о возможности применения Алисата - первого отечественного препарата пролонгированного действия на основе чеснока - для лечения сахарного диабета появились в 1997 году и заложили основание для дальнейших исследований (37). Результаты данного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования позволяют сделать вывод, что Алликор обладает сахароснижающим действием и способствует достижению компенсации углеводного обмена при сахарном диабете 2 типа. Таким образом, Алликор может быть рекомендован больным сахарным диабетом 2 типа (инсулинонезависимым) для поддержания состояния субкомпенсации углеводного обмена, как в качестве монотерапии (при легкой степени тяжести), так и в комбинации с пероральными сахароснижающими препаратами - производными сульфонилмочевины (при средней степени тяжести заболевания).

 

Библиография

1. Burchfiel C.M., Reed D.M., Marcus E.B., Strong J.P., Hayashi T. Association of diabetes mellitus with coronary atherosclerosis and myocardial lesions. An autopsy study from the Honolulu Heart Program. // Am. J. Epidemiol.-1993.-Vol.137.-pp.1328-1340.
2. Ledet T., Rasmussen L.M., Heickendorff L., Barfod K., Thogersen V.B. The nature of large vessel disease in diabetes mellitus. // J. Diabet. Compl.-1990.-Vol.4.-pp.63-65.
3. Valsania P., Zarich S.W., Kowalchuk G.J., Kosinski E., Warram J.H., Krolewski A.S. Severity of coronary artery disease in young patients with insulin-dependent diabetes mellitus. // Am. Heart J.-1991.-Vol.122.-pp.695-700.
4. Koskinen P., Manttari M., Manninen V., Huttunen J.K., Heinonen O.P., Frick M.H. Coronary heart disease incidence in NIDDM patients in the Helsinki Heart Study. // Diabetes Care.-1992.-Vol.15.-pp.820-825.
5. Orekhov A.N., Tertov V.V., Novikov I.D., Krushinsky A.V., Andreeva E.R., Lankin V.Z., Smirnov V.N. Lipids in cells of atherosclerotic and uninvolved human aorta. I. Lipid composition of aortic tissue and enzyme-isolated and cultured cells. // Exp. Mol. Pathol.-1985.-Vol.42.-pp.117-137.
6. Haberland M.E., Fogelman A.M. The role of altered lipoproteins in the pathogenesis of atheroscle-rosis. // Am. Heart J.-1987.-Vol.113.-pp.573-577.
7. Andreeva E.R., Orekhov A.N., Smirnov V.N. Quantitative estimation of lipid-laden cells in athero-sclerotic lesions of the human aorta. // Acta Anat. Basel.-1991.-Vol.141.-pp.316-323.
8. Orekhov A.N., Tertov V.V., Smirnov V.N. Lipids in cells of atherosclerotic and uninvolved human aorta. II. Lipid metabolism in primary culture. // Exp. Mol. Pathol.-1985.-Vol.43.-pp.187-195.
9. Tertov V.V., Orekhov A.N., Martsenyuk O.N., Perova N.V., Smirnov V.N. Low-density lipoproteins isolated from the blood of patients with coronary heart disease induce the accumulation of lipids in human aortic cells. // Exp. Mol. Pathol.-1989.-Vol.50.-pp.337-347.
10. Sobenin I.A., Tertov V.V., Koschinsky T., Bunting C.E., Slavina E.S., Dedov I.I., Orekhov A.N. Modified low density lipoprotein from diabetic patients causes cholesterol accumulation in human intimal aortic cells. // Atherosclerosis.-1993.-Vol.100.-pp.41-54.
11. Kim H.J., Kurup I.V. Nonenzymatic glycosylation of human plasma low density lipoprotein. Evi-dence for in vitro and in vivo glucosylation. // Metabolism.-1982.-Vol.31.-pp.348-353.
12. Curtiss L.K., Witztum J.L. Plasma apolipoproteins AI, AII, B, CI, and E are glucosylated in hyper-glycemic diabetic subjects. // Diabetes.-1985.-Vol.34.-pp.452-461.
13. Lopes-Virella M.F., Klein R.L., Lyons T.J., Stevenson H.C., Witztum J.L. Glycosylation of low-density lipoprotein enhances cholesteryl ester synthesis in human monocyte-derived macro-phages. // Diabetes.-1988.-Vol.37.-pp.550-557.
14. Tertov V.V., Sobenin I.A., Gabbasov Z.A., Popov E.G., Orekhov A.N. Lipoprotein aggregation as an essential condition of intracellular lipid accumulation caused by modified low density lipopro-teins. // Biochem. Biophys. Res. Commun.-1989.-Vol.163.-pp.489-494.
15. Haberland M.E., Olch C.L., Folgelman A.M. Role of lysines in mediating interaction of modified low density lipoproteins with the scavenger receptor of human monocyte macrophages. // J. Biol. Chem.-1984.-Vol.259.-pp.11305-11311.
16. Witztum J.L., Mahoney E.M., Branks M.J., Fisher M., Elam R., Steinberg D. Nonenzymatic gluco-sylation of low-density lipoprotein alters its biologic activity. // Diabetes.-1982.-Vol.31.-pp.283-291.
17. Wiklund O., Witztum J.L., Carew T.E., Pittman R.C., Elam R.L., Steinberg D. Turnover and tissue sites of degradation of glucosylated low density lipoprotein in normal and immunized rabbits. // J. Lipid. Res.-1987.-Vol.28.-pp.1098-1109.
18. Brownlee M., Vlassara H., Cerami A. Nonenzymatic glycosylation products on collagen covalently trap low-density lipoprotein. // Diabetes.-1985.-Vol.34.-pp.938-941.
19. Bucala R., Makita Z., Koschinsky T., Cerami A., Vlassara H. Lipid advanced glycosylation: path-way for lipid oxidation in vivo. // Proc. Natl Acad. Sci. USA.-1993.-Vol.90.-pp.6434-6438.
20. Tertov V.V., Sobenin I.A., Gabbasov Z.A., Popov E.G., Jaakkola O., Solakivi T., Nikkari T., Smirnov V.N., Orekhov A.N. Multiple-modified desialylated low density lipoproteins that cause intracellular lipid accumulation. Isolation, fractionation and characterization. // Lab. Invest.-1992.-Vol.67.-pp.665-675.
21. Sobenin I.A., Tertov V.V., Orekhov A.N. Characterization of chemical composition of native and modified low density lipoprotein occurring in the blood of diabetic patients. // Int. Angiol.-1994.-Vol.13.-pp.78-83.
22. Sobenin I.A., Tertov V.V., Orekhov A.N. Atherogenic modified LDL in diabetes. // Diabetes.-1996.-Vol.45(Suppl.).-pp.S35-S39.
23. Lopes-Virella M.F., Wohltmann H.J., Loadholt C.B., Buse M.G. Plasma lipids and lipoproteins in young insulin-dependent diabetic patients: relationship with control. // Diabetologia.-1981.-Vol.21.-pp.216-223.
24. Lopes-Virella M.F., Wohltmann H.J., Mayfield R.K. et al. Effect of metabolic control on lipid, lipo-protein and apolipoprotein levels in 55 insulin-dependent diabetic patients. A longitudinal study. // Diabetes.-1983.-Vol.32.-pp.20-25.
25. Sobenin I.A., Maksumova M.A., Slavina E.S., Balabolkin M.I., Orekhov A.N. Sulfonylureas induce cholesterol accumulation in cultured human intimal cells and macrophages. // Atherosclerosis.-1994.-Vol.105.-pp.159-163.
26. Swanston-Flatt S.K., Day C., Bailey C.J., Flatt P.R. Traditional plant treatments for diabetes. Stud-ies in normal and streptozotocin diabetic mice. // Diabetologia.-1990.-Vol.33.-pp.462-464.
27. Собенин И.А., Орехов А.Н. Положительные результаты первичной профилактики атероскле-роза и атеросклеротических заболеваний. // Росс. Кардиол. Журн.-1999.-№2.-стр.17-21.
28. Mathew P.T., Augusti K.T. Studies on the effect of allicin (diallyl disulphide-oxide) on alloxan diabe-tes. I. Hypoglycaemic action and enhancement of serum insulin effect and glycogen synthesis. // Indian J. Biochem. Biophys.-1973.-Vol.10.-pp.209-212.
29. Jain R.C., Vyas C.R. Hypoglycaemia action of onion on rabbits. // Br. Med. J.-1974.-Vol.2.-p.730.
30. Augusti K.T., Mathew P.T. Effect of allicin on certain enzymes of liver after a short term feeding to normal rats. // Experientia.-1975.-Vol.31.-pp.148-149.
31. Jain R.C., Vyas C.R. Garlic in alloxan-induced diabetic rabbits. // Am. J. Clin. Nutr.-1975.-Vol.28.-pp.684-685.
32. Begum H., Bari M.A. Effect of garlic oil on the pancreas of experimental diabetes in guinea pigs. // Bangladesh Med. Res. Counc. Bull.-1985.-Vol.11.-pp.64-68.
33. Sheela C.G., Kumud K., Augusti K.T. Anti-diabetic effects of onion and garlic sulfoxide amino ac-ids in rats. // Planta Med.-1995.-Vol.61.-pp.356-357.
34. Augusti K.T., Sheela C.G. Antiperoxide effect of S-allyl cysteine sulfoxide, an insulin secre-tagogue, in diabetic rats. // Experientia.-1996.-Vol.52.-pp.115-120.
35. Farva D., Goji I.A., Joseph P.K., Augusti K.T. Effects of garlic oil on streptozotocin-diabetic rats maintained on normal and high fat diets. // Indian J. Biochem. Biophys.-1986.-Vol.23.-pp.24-27.
36. Sitprija S., Plengvidhya C., Kangkaya V., Bhuvapanich S., Tunkayoon M. Garlic and diabetes mel-litus. Phase II clinical trial. // J. Med. Assoc. Thai.-1987.-Vol.70.-Suppl.2.-pp.223-227.
37. Мельчинская Е.Н., Поповцева О.Н., Громнацкий Н.И. Иммунологические аспекты примене-ния Алисата у больных сахарным диабетом. // Бюлл. эксп. биол. мед.-1997.-№11.-стр.595-597.