Ренальные эффекты агонистов рецепторов глюкагоноподобного пептида у больных сахарным диабетом 1-го типа

Полный текст

АГПП-1 - агонисты глюкагоноподобного пептида 1-го типа АД - артериальное давление ДН - диабетическая нефропатия МАУ - микроальбуминурия РААС - ренин-ангиотензин-альдостероновая система рГПП-1 - рецепторы глюкагоноподобного пептида 1-го типа СД - сахарный диабет СКФ - скорость клубочковой фильтрации ССП - сахароснижающие препараты HbA1c - гликированный гемоглобин KIM-1 - молекула почечного повреждения 1-го типа NGAL - нейтрофильный желатиназо-ассоцированный липокалин Сахарный диабет (СД) является глобальной медико-социальной проблемой, по темпам роста распространенности приобретающей характер неинфекционной эпидемии. Общая численность больных СД в мире за последние 10 лет увеличилась более чем в 2 раза и в 2017 г. составила 425 млн человек [1]. В Российской Федерации число пациентов с СД на начало 2017 г. достигло 4,35 млн [2], что также указывает на двукратные темпы прироста за последние годы. Наибольшую угрозу при СД представляют ассоциированные сосудистые осложнения, в том числе диабетическая нефропатия (ДН). В структуре смертности пациентов с СД в России терминальная почечная недостаточность вследствие ДН является третьей по частоте причиной смерти у пациентов с СД 1-го типа (7,1%) и седьмой - у пациентов с СД 2-го типа (1,8%) [2]. Ведущая роль в развитии и прогрессировании этого осложнения отводится гипергликемии. Патологическое действие гипергликемии реализуется посредством сложного механизма: помимо влияния на почечную гемодинамику и функцию канальцев, гипергликемия инициирует избыточное образование активных форм кислорода, конечных продуктов гликирования и повышение экспрессии их рецепторов, активацию цитокинов, профиброгенных и ростовых факторов, полиолового и гексозаминового путей, что в конечном итоге приводит к гломерулосклерозу и нарушению функции почек [3]. Таким образом, многофакторный генез ДН расширяет спектр поиска потенциальных нефропротективных агентов, позволяющих блокировать различные механизмы их повреждения, в том числе среди инновационных классов сахароснижающих препаратов (ССП). Агонисты глюкагоноподобного пептида 1-го типа (аГПП-1) являются новым классом ССП, обладающих высокой сахароснижающей активностью с низким риском гипогликемии и дополнительным благоприятным эффектом в отношении снижения массы тела. Наряду с этим в последнее время широко обсуждаются плейотропные эффекты аГПП-1, в том числе нейро-, васкуло- и нефропротективные [4]. Предпосылкой для изучения нефропротективного действия данного класса препаратов стали данные о наличии рецепторов глюкагоноподобного пептида (рГПП-1), локализованных в различных тканях организма, в том числе в эндотелии ренальных капилляров и мезангии почек [5]. Микроальбуминурия (МАУ) является главным клиническим индикатором развития и прогрессирования ДН, однако ее чувствительность и специфичность в диагностике доклинической стадии диабетического поражения почек ограниченны. Все чаще появляются данные о наличии более специфичных, чем МАУ, биомаркеров раннего поражения почек при СД [6, 7]. Пациенты с СД 1-го типа с классическим диабетическим поражением почек являются более предпочтительной моделью для изучения ДН и нефропротективных эффектов, что позволяет нивелировать неспецифическое воздействие сопутствующих факторов (артериальной гипертензии, хронических воспалительных заболеваний), наиболее часто встречающихся у пациентов с СД 2-го типа. Целью настоящего исследования было оценить влияние терапии аГПП-1 на стандартные и высокочувствительные биомаркеры поражения почек у пациентов с СД 1-го типа с нормо- и микроальбуминурией. Материалы и методы В исследование включено 27 пациентов с СД 1-го типа, находившихся на интенсифицированной терапии аналогами инсулина ультракороткого и пролонгированного действия. Пациенты разделены на две группы: группа контроля, продолжившая терапию инсулином (8 мужчин, 7 женщин) и группа аГПП-1 (6 мужчин, 6 женщин), в которой к инсулину добавлены ежедневные инъекции лираглутида 1 раз в сутки. Стартовая доза лираглутида составляла 0,6 мг/сут в течение 2 нед с последующим увеличением дозы до 1,2 мг/сут. Период терапии составил 6 мес. Основные критерии включения: уровень гликированного гемоглобина (HbA1c) <10%; экскреция альбумина на уровне А1-А2 (<300 мг/л в разовой порции мочи), сохранная функция почек (скорость клубочковой фильтрации - СКФ-EPI >60 мл/мин/1,73 м2); подписанное информированное согласие. Одно из основных условий участия - стабильная доза средств, блокирующих ренин-ангиотензин-альдостероновую систему (РААС) в течение 3 мес до и на протяжении всего периода исследования, с целью исключения влияния данного фактора на уровни ренальных маркеров. Критерии исключения - стандартные для применения препаратов аГПП-1: беременность / кормление грудью / планирование беременности женщинами; нарушение функции печени с превышением уровнями аланинаминотрансферазы, аспартатаминотрансферазы верхней границы нормы в 2,5 раза и более, хронический панкреатит или идиопатический острый панкреатит в анамнезе; диагностированное или пролеченное онкологическое заболевание в течение предыдущих 5 лет; семейный анамнез или наличие в индивидуальном анамнезе медуллярной карциномы щитовидной железы или синдрома множественной эндокринной неоплазии II типа. На момент включения и через 6 мес наблюдения у всех пациентов исследовались уровень гликированного гемоглобина, липидный профиль, стандартные маркеры ДН (креатинин, СКФ, альбуминурия), а также гломерулярные и тубулоинтерстициальные биомаркеры поражения почек в крови (цистатин С, нейтрофильный желатиназо-ассоцированный липокалин - NGAL, молекула почечного повреждения 1-го типа - KIM-1, остеопонтин) и в моче (коллаген IV типа, нефрин, подоцин, уромодулин, цистатин С, NGAL, KIM-1). На время исследования пациенты из группы терапии обеспечивались исследуемым препаратом аГПП-1 лираглутид (Виктоза, NovoNordisk) при ежемесячных визитах к врачу-исследователю в течение 6 мес. Исследование одобрено на заседании локального этического комитета от 13.11.2013 г. (выписка из протокола №11-13). Стандартное лабораторное обследование проводилось на базе биохимической лаборатории ФГБУ НМИЦ эндокринологии. Экскрецию альбумина с мочой, соотношение альбумин/креатинин определяли в утренней порции мочи иммунотурбодиметрическим методом с использованием стандартного набора на автоматическом анализаторе Beckman Couter по методике производителя. Анализ плазменных и мочевых биомаркеров проводился методом иммуноферментного анализа (ELISA) с использованием коммерческих тест-систем фирм: BioVendor (NGAL, цистатин С, уромодулин), USCN (KIM-1, подоцин), eBioscience (TGF-β1, VEGF-A, остеопонтин), BCM Diagnostics (коллаген IV типа), Cusabio (нефрин). Оптическая плотность образцов оценивалась при длине волны 450 нм с использованием автоматического планшетного ELISA ридера Victor2TM (Perkin Elmer, США). Вычисление концентрации осуществляли с использованием программы Workout 2.5 (Perkin Elmer, Англия). Уровни мочевых биомаркеров нормализованы по уровню креатинина. Статистическая обработка полученных результатов проводилась в пакете прикладных программ SPSS v. 9 Statistics. Использовались методы непараметрического статистического анализа: анализ таблиц сопряженности с помощью критерия хи-квадрат, непараметрический U-критерий Манна-Уитни для двух независимых выборок, в том числе для проведения посттерапевтических сравнений. Выборочные параметры представлены в виде медианы [25-го; 75-го перцентилей], n - объем анализируемой подгруппы, р - достигнутый уровень значимости. Статистически значимым считали уровень р<0,05. Взаимосвязь признаков оценивалась с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Результаты Исходные характеристики пациентов представлены в табл. 1. На момент включения в исследование все пациенты были сопоставимы по основным клиническим и лабораторным параметрам. Через 6 мес терапии уровень HbA1c, индекс массы тела, показатели артериального давления (АД) между группами не различались. В группе аГПП-1 + инсулин отмечалось достоверное снижение уровня HbA1c по сравнению с исходными данными (р=0,02), в то время как в группе инсулинотерапии уровень HbA1c в динамике не изменился (р=0,68). При проведении перекрестного межгруппового анализа статистически значимых различий по данному параметру не выявлено (p=0,322, критерий Манна-Уитни). Показатели фильтрационной функции почек (креатинин, СКФ CKD-EPI) и альбуминурия в каждой из групп и между группами до и после терапии достоверно не различались (см. табл. 1). Анализ уровня мочевых биомаркеров до и после терапии выявил следующие статистически значимые различия: снижение уровня коллагена IV типа (р=0,019) и повышение уровня уромодулина (р=0,009) в группе аГПП-1 + инсулин. Уровень экскреции нефрина после терапии достоверно снижался в группе аГПП-1 + инсулин, однако межгрупповые различия не достигали статистической значимости (р=0,052). Различий в уровне экскреции подоцина (р=0,065) и KIM-1 (р=0,157) не выявлено (табл. 2). В уровне биомаркеров плазмы крови отмечалось достоверное снижение NGAL (р=0,037), остеопонтина (р=0,008) и цистатина С (р=0,013) в группе аГПП-1 (табл. 3). При проведении рангового анализа статистически значимых корреляций между уровнем биомаркеров и показателями метаболической компенсации (гликированный гемоглобин, липиды) не получено. Обсуждение В нашем исследовании по оценке влияния терапии аГПП-1 получены достоверные различия в уровне ряда биомаркеров, которые в настоящее время рассматриваются в качестве наиболее чувствительных и ранних маркеров поражения почек [8]. Получены данные о снижении экскреции уровня коллагена - маркера гломерулосклероза, что может быть обусловлено уменьшением тканевого воспаления и экспансии мезангиальной ткани. Предполагается, что протективный эффект аГПП-1 в отношении функции почек обусловлен уменьшением оксидативного стресса и воспаления [9, 10]. Данные эффекты терапии аГПП-1 продемонстрированы в экспериментальных исследованиях, показавших снижение выработки провоспалительных цитокинов и молекул межклеточной адгезии-1 (ICAM-1) в культуре клеток мезангия, что сопровождалось улучшением клинических и морфологических эквивалентов поражения почек (выраженности гломерулярного склероза) [11-13]. Установлено, что экспрессия рГПП-1 у мышей с индуцированным СД снижается по сравнению с особями без диабета [4]. При этом ранние морфологические изменения, характерные для ДН, опосредуются дефицитом рГПП-1. Это продемонстрировано на модели СД у мышей с knockout-мутацией гена рГПП-1 (-/-рГПП). У таких животных отмечались более выраженное увеличение мезангиального матрикса и содержания фибронектина в стенке капилляров, снижение количества подоцитов и увеличение толщины базальной мембраны клубочков по сравнению с обычной линией мышей с СД [14]. В свою очередь, введение животным аГПП-1 приводило к подавлению образования активных форм кислорода в мезангиальных клетках, значимому снижению клубочковой гипертрофии и мезангиальной экспансии матрикса за счет уменьшения аккумуляции коллагена IV типа. Как известно, характерным структурным нарушением при ДН является поражение клубочков и межуточной ткани с накоплением межклеточного матрикса и формированием гломерулярного фиброза - сложного процесса, в который вовлечены многие молекулы и клетки. Однако по-прежнему дискуссионным остается вклад различных структур в последовательность патологических изменений в почках при СД. Ряд авторов предполагают, что тубулопатия предшествует поражению клубочков и является более ранним признаком диабетического поражения почек, приводя к компенсаторному увеличению тубулярной массы, размеров и массы почек [15]. Уромодулин - гликопротеин, секретирующийся в клетках петли Генле, у здоровых лиц в больших количествах выделяется с мочой. Установлено, что при гипергликемии отложение депозитов гликогена, в том числе в ткани почек, приводит к снижению экспрессии уромодулина при ДН [16]. Предполагается роль этого белка в качестве маркера повреждения дистальных канальцев, отражающего количество интактных клеток канальцев и реальную почечную массу в большей степени, чем СКФ. В нашем исследовании получены данные о повышении экскреции уромодулина в группе лираглутида, что может свидетельствовать о нефропротективном эффекте аГПП-1. Одним из главных факторов прогрессирования дегенеративных изменений в клубочках при ДН является внутриклубочковая гипертензия, ведущая к реорганизации актинового цитоскелета подоцитов, очень чувствительных к механическому растяжению [17]. Было показано, что содержание остеопонтина, ответственного за резистентность подоцитов к растяжению, повышается при СД [18]. Применение аГПП-1 в нашем исследовании сопровождалось уменьшением в моче уровня не только остеопонтина, но и нефрина - одного из ранних маркеров повреждения подоцитарного аппарата. Кроме того, применение аГПП-1 у пациентов с СД сопровождалось снижением содержания в плазме крови уровня островоспалительного энзима NGAL, а также высокочувствительного маркера клубочковой фильтрации цистатина С, что может отражать положительное влияние терапии непосредственно на функциональное состояние почек. Нефропротективные свойства терапии аГПП-1 подтверждены в крупном международном исследовании LEADER (Liraglutide Effect and Action in Diabetes: Evaluation of Cardiovascular Outcome Results), одной из конечных точек которого являлась оценка влияния аГПП-1 лираглутида на микрососудистые исходы у пациентов с СД 2-го типа. Исследование показало снижение частоты развития комбинированной точки почечных исходов: развития микроальбуминурии, удвоения уровня креатинина, терминальной почечной недостаточности или ренальной смерти в группе лираглутида (1,5 против 1,9 случая на 100 пациенто-лет наблюдения, относительный риск 0,78; 95% ДИ 0,67-0,92; р=0,003). Отсутствие значимых различий в уровне HbA1c между исследуемыми группами позволяет предполагать наличие у аГПП-1 прямого нефропротективого действия, независимого от гликемического контроля [19]. Заключение Таким образом, полученные данные о динамике уровня высокочувствительных ренальных биомаркеров свидетельствуют о нефропротективном эффекте аГПП-1 у пациентов с СД 1-го типа с нормо- и микроальбуминурией при добавлении лираглутида к инсулинотерапии, что открывает дополнительные перспективы нефропротективного действия сахароснижающей терапии. В качестве механизма нефропротекции, опосредованной ГПП-1, можно предполагать увеличение количества рГПП-1 в ткани почек, противовоспалительный и антиоксидативный эффекты. Для оценки долгосрочных эффектов, в том числе на показатели фильтрационной функции и структурные изменения ткани почек, требуется проведение дополнительных клинических исследований. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, связанных с рукописью. Работа проведена в рамках выполнения государственного задания «Взаимодействие генетических, эпигенетических, метаболических и воспалительных факторов развития и прогрессирования сосудистых осложнений сахарного диабета, в том числе после хирургически индуцированной ремиссии сахарного диабета (2017-2019)».

Об авторах

Ольга Константиновна Викулова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России

Email: olga-vikulova-1973@yandex.ru
к.м.н., зав. отд-нием эпидемиологии и государственного регистра сахарного диабета, ведущий научный сотрудник НМИЦ эндокринологии; тел.: +7(495)668-20-77; e-mail: olga-vikulova-1973@yandex.ru; ORCID: 0000-0003-0571-8882 Москва, Россия

Замира Тотразовна Зураева

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России

н.с. НМИЦ эндокринологии Москва, Россия

Ольга Валентиновна Михалева

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России

аспирант НМИЦ эндокринологии Москва, Россия

Лариса Вячеславовна Никанкина

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России

к.м.н., в.н.с. клинико-диагностической лаборатории НМИЦ эндокринологии Москва, Россия

Минара Шамхаловна Шамхалова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России

д.м.н., зав. отд-нием диабетической болезни почек и посттрансплантационной реабилитации НМИЦ эндокринологии Москва, Россия

Марина Владимировна Шестакова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России

академик РАН, д.м.н., проф., зам. директора Центра по научной работе, директор Института диабета НМИЦ эндокринологии Москва, Россия

Иван Иванович Дедов

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России

академик РАН, д.м.н., проф., директор НМИЦ эндокринологии, член президиума РАН, президент Российской ассоциации эндокринологов, главный внештатный специалист-эксперт эндокринолог Минздрава России Москва, Россия

Список литературы

Дополнительные файлы