ISSN 2073–4034
eISSN 2414–9128

Как преодолеть последствия “гипергликемической” памяти?

Бирюкова Е.В.

Кафедра эндокринологии Московского государственного медико-стоматологического университета, Москва
Рассматриваются вопросы патогенетической терапии диабетической полиневропатии. Обсуждаются фармакологические характеристики тиамина и его жирорастворимого аналога бенфотиамина. Особое внимание уделяется механизмам действия бенфотиамина с позиции “гипергликемической” памяти. Приводятся результаты клинических исследований эффективности и безопасности бенфотиамина. На примере препаратов Мильгамма композитум (бенфотиамин + пиридоксин) и Мильгамма (В1, В6 и В12) показана высокая клиническая эффективность комбинации витаминов группы В; обсуждаются вопросы их применения пациентами с сахарным диабетом в зависимости от течения дистальной полиневропатии.

Ключевые слова

сахарный диабет
полиневропатия
бенфотиамин
транскетолаза
Мильгамма композитум

Хронические осложнения сахарного диабета (СД) до сих пор остаются серьезной проблемой для большинства пациентов. Одним из наиболее тяжелых осложнений СД, приводящим к ранней инвалидизации, значительному ухудшению качества жизни больных, является диабетическая полиневропатия; частота которой, варьируясь от 30 до 90 %, прогрессивно нарастает по мере увеличения длительности и степени тяжести диабета [1–3]. Ключевая роль в патогенезе полиневропатии принадлежит хронической гипергликемии. Риск развития этого осложнения повышается на 10–15 % на каждый ммоль/л подъема концентрации гликемии натощак, или на 1 % уровня гликированного гемоглобина (HbA1c) [4].

В условиях гипергликемии акти­вируется каскад патологических путей метаболизма глюкозы (рис. 1). Избыток глюкозы неизбежно направ­ляется по полиоловому пути (накопле­ние сорбитола в нейронах подавляет синтез важнейшего компонента мие­лина – миоинозитола и снижает актив­ность Na +/K+-АТФазы; накопление фруктозо-6-фосфата стимулирует гек­созаминовый путь; повышение уровня дигидроксиацетон-3-фосфата (DHAP) приводит к продукции глицеральдегид-3-фосфата, глицерол-3-фосфата и других метаболитов, которые активируют путь протеинкиназы С [2, 5, 6]. Эти триозофосфаты являются предшественником метилглиоксаля – основного гликирующего вещества, приводящего к образованию и накоплению конечных продуктов гликирования. Последние, изменяя транскрипцию генов, структуру белков внеклеточного матрикса и циркулирующих белков крови (в т. ч. нейротубулинов), приводят к нарушению функции клеток, воспалению и сосудистым повреждениям. Активация протеинкиназы C вызывает активацию нуклеарного фактора κB (NF-κВ), подавляет эндотелиальную синтетазу NO, а также ведет к повы­шению концентрации эндотелина-1, трансформирующего фактора роста β и ингибитора активатора плазминоге­на-1. Все вышеперечисленные меха­низмы объединяет общий патологиче­ский процесс – повышение продукции супероксид-аниона, образующихся из него активных форм кислорода (АФК) и последующее формирование окси­дативого стресса. В целом изменения происходят в различных белковых структурах нервного волокна, включая нейрофиламенты и шванновские клетки, что приводит к нарушению аксонального транспорта, дегенерации и демиелинизации нервного волокна, гибели нейронов, а также эндонев­ральной микроангиопатии [2, 7].

Рис. 1. Основные механизмы повреждения тканей, индуцированные гипергликемией (цит. По BrownleeM., 2005)

Наиболее частой клинической фор­мой является дистальная полиневро­патия (ДПН), на долю которой при­ходится более половины всех случаев поражения нервной системы при диа­бете [2, 8]. Клинические проявления, как правило, возникают не ранее чем через 5 лет после манифестации СД 1 типа, а у части пациентов, страдающих СД 2 типа, – одновременно с диагно­стикой заболевания [3, 9]. Хотя ДПН встречается часто и имеет характер­ные клинические проявления, обычно она плохо диагностируется, особен­но на ранних стадиях, когда своевре­менный диагноз наиболее важен [8]. Электромиографическое исследование (ЭМГ) позволяет выявлять ДПН у 100 % больных СД [2]. Кстати, изменения в латентной стадии выявляются только с помощью ЭМГ; при этом определяется снижение распространения возбужде­ния по нервам и амплитуды биоактив­ности мышц голени и стопы.

Обычно симптоматика ДПН начи­нается с дистальных отделов нижних конечностей, иннервируемых наибо­лее длинными волокнами, и затем – по мере вовлечения более коротких волокон – распространяется уже прок­симально. Метаболические изменения поражают преимущественно сенсор­ные нервные волокна, в результате чего возникают парестезии и боли в конечностях. Стимуляция форми­рования артериовенозных шунтов – один из существенных признаков ДПН, что проявляется расширением венозных сосудов стопы и повышени­ем в них парциального давления О2. Клинические проявления ДПН делят­ся на т. н. негативные и позитивные симптомы, среди них наиболее опасны последние [2, 3] (табл. 1).

Таблица 1. Позитивные и негативные симптомы ДПН

С самого начала удается выявлять нарушения болевой, температурной и/ или вибрационной чувствительности; развиваются гипо- и арефлексии, дви­гательные расстройства. Скорость рас­пространения возбуждения по нерв­ным волокнам больных СД снижается приблизительно на 0,5 м/с/год. Из-за снижения или полного отсутствия чув­ствительности ДПН часто протекает бессимптомно и остается незамечен­ной, что приводит к микротравмати­зации, последующему формированию язв нижних конечностей, заживление которых достаточно длительно (при­мерно 11–14 недель) [8–10]. Снижение периферической чувствительности повышает риск развития язвенных дефектов стоп в 7 раз [3].

Одним из самых сильных страда­ний больных СД, трудно поддающих­ся терапии, является невропатическая боль, которая наблюдается у каждого третьего пациента с ДПН [3, 11]. Часто именно стойкий болевой синдром является основным инвалидизирую­щим фактором, который ограничивает способность пациента продолжать тру­довую деятельность [2, 9].

Оптимальный контроль гликемии является признанным подходом к преду­преждению или замедлению развития ДПН [4, 12, 13]. Тем не менее в крупном исследовании у 28 % больных СД 1 типа ДПН развивалась вопреки оптимально­му контролю [14]. Наши представления о СД пополнились знаниями о фено­мене гипергликемической памяти, что убедительно свидетельствует не толь­ко о срочной необходимости раннего эффективного контроля гликемии, но и о целесообразности вмешательств, снижающих количество внутриклеточ­ных АФК и уровень гликирования для уменьшения скорости развития или устранения последствий отдаленных осложнений СД, в частности ДПН [5]. Если контроль гликемии какое-то время был недостаточным, ее повреждающее действие может сохраняться в будущем даже после оптимизации уровня гли­кемии. Иначе говоря, новые данные о патогенетических механизмах диабе­тических микрососудистых поражений требуют помимо достижения метаболи­ческого контроля разработки специаль­ных методов фармакотерапии [2, 6, 11].

Исторически прочные позиции в лечении ДПН занимают витамины группы В, среди которых наиболее широкое распространение получили препараты тиамина [15, 16]. Однако на практике симптомы невропатии нередко остаются резистентными к терапии традиционными препаратами тиамина; существует несколько воз­можных объяснений для неэффектив­ности применения таких препаратов. Тиамин является коферментом более чем 24 ферментов, в частности транс­кетолазы (липидный обмен, метабо­лизм глюкозы, продукция и поддер­жание функций миелиновой оболочки нерва). В физиологических условиях тиамин фосфорилируется до тиамин­дифосфата (ТДФ). В результате низкой биодоступности пероральное приме­нение тиамина даже в больших дозах оказывается недостаточно эффектив­ным; к тому же он плохо проникает через мембрану нейронов, т. к. являет­ся водорастворимым [16, 17].

Новые перспективы в фармакотера­пии осложнений СД открыло введение в клиническую практику жирораство­римых производных тиамина, среди них лучший фармакологический про­филь имеет бенфотиамин (табл. 2), который характеризуется наибольшей биодоступностью, высокой способно­стью проникать в клетку и наименьшей токсичностью (в 15 раз ниже по срав­нению с тиамином) [18, 19]. В отли­чие от тиамина бенфотиамин в 8–10 раз лучше всасывается в желудочно­кишечном тракте, почти 100 % дозы переходит в активную форму и легче проникает в нервную ткань. Благодаря липофильным свойствам бенфотиамин легко проникает в периферические нервные волокна. Внутри клеток бен­фотиамин быстро превращается в ТДФ, что также способствует оптимальной утилизации глюкозы. Важно, что по сравнению с тиамином бенфотиамин более устойчив к действию тиаминаз I и II типов, что создает более высокую концентрацию в крови, которая после приема поддерживается в течение дли­тельного времени [20, 21].

Таблица 2. Фармакологические характеристики бенфотиамина и тиамина

Установлено, что бенфотиамин препятствует активации патогенети­ческих механизмов повреждения тка­ней, вызванных гипергликемией, а значит, предотвращает поражение раз­личных клеток, в частности нейронов [16, 18]. Это происходит в результате активации транскетолазы, активность которой снижена у больных СД [17, 21]. Кофактор транскетолазы – ТДФ – образуется в результате фосфори­лирования витамина B1. Напомним, что транскетолаза – фермент, лими­тирующий скорость реакций восста­новительного пентозофосфатного пути (ПФП), он создает обратимую связь между ПФП и гликолизом. Если транскетолаза полностью активирова­на своим кофактором, то патологиче­ские механизмы, запускаемые гипер­гликемией, могут быть переключены на ПФП, тем самым уменьшая опасное накопление промежуточных продук­тов метаболизма глюкозы. Активацию транскетолазы можно рассматривать как самостоятельную стратегию преду­преждения микрососудистых ослож­нений СД [5, 22].

В серии работ на клеточных и живот­ных моделях показано, что тиамин и бенфотиамин предотвращают эндо­телиальную дисфункцию, вызванную гипергликемией [6, 23]. Например, в работе V. Marchetti и соавт. продемон­стрировано, что в условиях гипергли­кемии нарушается дифференцировка предшественников эндотелиальных клеток, применение же тиамина бло­кирует патологическое действие глю­козы на эти клетки. Кроме того, уве­личение пролиферации гладкомышеч­ных клеток сосудов, индуцированное гипергликемией, ингибируется при введении тиамина [24]. В культурах эндотелиальных клеток пупочной вены человека и перицитов сетчатки глаз быков с высокой концентрацией глюкозы после добавления тиамина и бенфотиамина существенно снижалась активность маркеров апоптоза (апоп­тоз определяли, измеряя фрагмента­цию ДНК и активность апоптотиче­ской каспазы-3) [25]. Однако, прежде чем делать окончательные выводы по данному вопросу, требуется проведе­ние дальнейших исследований в этом направлении.

В клиническом плане важно, что проведено несколько кли­нических исследований, в част­ности плацебо-контролируемое BENDIP (BENfotiamine in DIabetic Polineuropathy), доказавших эффек­тивность бенфотиамина в терапии клинических симптомов ДПН (боль, сенсорные симптомы, рефлексы и др.) [26, 27]. Подтвержден дозозависимый эффект бенфотиамина, в первую оче­редь отмечено улучшение вибрацион­ной чувствительности, что указывало на восстановление функции самых быстропроводящих хорошо миелини­зированных волокон [27]. Полученные результаты подтверждались при ЭМИ по увеличению скорости распростра­нения возбуждения по двигательным и чувствительным волокнам нервов конечностей. Следует подчеркнуть, что бенфотиамин улучшает структурно­функциональное состояние нервной ткани даже в условиях гиперглике­мии [5]. Этот вывод особенно важен, ибо дает возможность практическим врачам применять бенфотиамин как на стадии компенсации углеводного обмена, так и когда СД некомпенси­рован.

Бенфотиамин оптимально исполь­зовать в комбинации с другим нейро­тропным фактором – пиридоксином, с которым они действуют в синергизме [15, 22]. Одним из наиболее широко используемых препаратов, содержащих бенфотиамин и пиридоксин в тера­певтических дозах (по 100 мг), явля­ется Мильгамма композитум (Вёрваг Фарма, Германия) [28]. Второй компо­нент препарата, пиридоксин (витамин B6), является кофактором более чем для 100 ферментов. Благодаря способ­ности регулировать метаболизм амино­кислот он влияет на функциональное состояние нервной ткани, обеспечива­ет синаптическую передачу за счет уча­стия в синтезе ключевых нейромедиа­торов. Активируя синтез транспортных белков в осевых цилиндрах нервных волокон, он способствует ускорению регенерации периферических нервов, тем самым проявляя нейротропный эффект. Витамин B6 также играет веду­щую роль в продукции норадреналина и серотонина – нейромедиаторов, задействованных в антиноцицептив­ной системе [2, 15, 22]. Помимо повы­шения скорости проведения нервного импульса бенфотиамин и пиридоксин при сочетанном применении оказы­вают антиноцицептивное действие, этот эффект может быть опосредован модуляцией метаболизма серотонина и γ-аминомасляной кислоты и воз­действием непосредственно на боле­вые рецепторы [3]. При лечении ДПН используют и анаболические эффекты необходимого для синтеза миелиновой оболочки цианокобаламина (B12), вхо­дящего в состав инъекционной формы препарата Мильгамма, среди которых наиболее значимы способность восста­навливать структуру миелиновой обо­лочки, ускорять регенерацию нервов и уменьшать нейрогенные боли [29].

Результаты клинических исследова­ний показывают, что применение пре­парата Мильгамма композитум при­водит к ослаблению невропатической боли через 2–3 недели после начала лечения, что сопровождается увеличе­нием скорости проведения по нервным волокнам [26–28]. Этот аспект терапии крайне важен, поскольку регресс боли позволяет ожидать бóльшей привер­женности больных СД рекомендован­ной терапии. Согласно данным двойно­го слепого плацебо-контролируемого исследования, парентеральное приме­нение препарата больными ДПН при­водит к увеличению скорости проведе­ния по малоберцовому нерву и улучше­нию вибрационной чувствительности; эффект стойко сохраняется на протя­жении не менее 9 месяцев [3].

Тактика лечения больных СД зависит от стадии ДПН, наличия болевого син­дрома. Так, при субклинической стадии целесообразно применение перораль­ной формы – Мильгаммы композитум по 1 драже 3 раза/сут на протяжении 4–6 недель; повторные курсы лече­ния можно рекомендовать через 6–9 месяцев. Именно на этой стадии, когда нарушения периферической нервной системы обратимы, применение этого препарата особенно эффективно. При выраженных функциональных изме­нениях рекомендуется начать с инъек­ционной формы препарата Мильгамма (по 2,0 мл внутримышечно в течение 10 дней) с последующим переходом на пероральный прием Мильгаммы композитум по 1 драже 3 раза/сут в течение 6–8 недель. Алгоритм лечения болевой и безболевой форм ДПН (кри­терием оценки служит шкала TSS – Total symptom score) представлен на рис. 2. Дополнительным доводом в пользу применения препарата при СД являются результаты нескольких иссле­дований, продемонстрировавших на фоне приема бенфотиамина улучшение состояния не только периферических нервов, но и других тканей и органов, чувствительных к гипергликемии – сосудов сетчатки глаз, мезангиальных клеток почек [13, 30, 31]. В силу этого применение препарата Мильгамма композитум показано больным СД с сочетанием ДПН и микрососудистых осложнений (диабетической ретино­и нефропатии). Следует считать обо­снованным назначение препаратов, содержащих бенфотиамин (Мильгамма композитум), больным СД как средства для предотвращения развития поздних осложнений [20, 28, 29].

Рис. 2. Алгоритм лечения ДН исходя из показателей шкалы TSS (TotalSymptomScore)

Возможна комбинация Мильгаммы композитум и препаратов α-липоевой кислоты, поскольку они обладают синергизмом действия. Важно пом­нить, что оптимальная эффектив­ность патогенетического лечения ДПН достигается на фоне достижения целе­вых показателей гликемии.

Клинический опыт позволяет заклю­чить, что эффективным направлением терапии ДПН является применение препаратов, обрывающих механиз­мы формирования “гипергликеми­ческой” или метаболической памяти. Сочетание нейрометаболического и анальгезирующего эффектов инъекци­онной и пероральной форм препаратов (Мильгамма композитум и Мильгамма) позволяет уменьшать невропатическую боль, значительно улучшать показа­тели периферической чувствительно­сти и качество жизни пациентов с СД при хорошей переносимости данных лекарственных средств.

Список литературы

1. Boulton AJM, Vinik AI, Arezzo JC, et al. Diabetic neuropathy. A statement by the American Diabetes Association. Diabetes Care 2005; 28:956–62.

2. Kempler P. Neuropathies. Pathomechanism, clin­ical presentation, diagnosis, therapy. Budapest: Springer Scientific Publisher, 2002.

3. Said G. Diabetic Neuropathy. A Review. Nat Clin Pract Neurol 2007; 3(6):331–40.

4. DCCT: The Diabetes Control and Complications Trial Research Group. The effect of intensive treatment of diabetes on the development and progression of long-term complications in insu­lin-dependent diabetes mellitus. N Engl J Med 1993; 329:977–86.

5. Ihnat MA, Thorpe JE, Ceriello A. The “metabolic memory”, the new challenge of diabetes. Diabet Med 2007; 24:582–86.

6. Brownlee M. The pathobiology of diabetic com­plications. A unifying mechanism. Diabetes 2005; 54:1615–25.

7. Russell JW, Feldman EL. Impaired glucose toler­ance – does it cause neuropathy? Muscle Nerve 2001; 24:1109–12.

8. Herman WH, Kennedy L. for the GOAL A1c study. Underdiagnosis of peripheral neuropathy in type 2 diabetes. Diabetes Care 2005; 28:1480–81.

9. Happich M, John J, Stamenitis S, Clouth J, Polnau D. The quality of life and economic burden of neuropathy in diabetic patients in Germany in 2002 – results from the Diabetic Microvascular Complications (DIMICO) study. Diabetes Res Clin Pract 2008;81:223–30.

10. Boulton AJM, Vileikyte L, Ragnarson-Tennwall G, Apelqvist J. The global burden of diabetic foot disease. Lancet 2005a; 366: 1719–24.

11. Ziegler D. Treatment of diabetic neuropathy and neuropathic pain: how far have we come? Diabetes Care 2008; 31:255–61.

12. EDIC: The Writing Team for the Diabetes Control and Complications Trial/Epidemiology of Diabetes Interventions and Complications Research Group. Effect of intensivetherapy on microvascular complications of type 1 diabetes mellitus. J Am Med Assoc 2002; 287:2563–69.

13. Marshall S, Flyvbjerg A. Prevention and early detection of vascular complications of diabetes. Brit Med J 2006; 333:475–80.

14. Tesfaye S, Stevens LK, Stephenson JM, et al. for the EURODIAB IDDM Study Group. Prevalence of diabetic peripheral neuropathy and its rela­tion to glycemic control and potential risk fac­tors: the EURODIAB IDDM complications study. Diabetologia 1996;39:1377–84.

15. Mooney S, Leuendorf J-E, Hendrickson C, Hellmann H. Vitaminus thiamine derivatives after oral administration. Int J Clin Pharmacol Ther 1998; 36:216–21.

16. Jermendy G. For Benfotiamine Trial: Use of ben­fotiamine for treating diabetic polyneuropathy (Hungarian multicenter trial). Hung Arch Int Med 1996; 4:223–26.

17. Hammes HP, Du X, Edelstein D et al. Benfotiamine blocks three major pathways of hyperglyce­mic damage and prevents experimental diabetic retinopathy. Nat Med 2003; 9:294–99.

18. Bitsch R, Wolf M, Möller J, et al. Bioavailability assessment of the lipophilic benfotiamine as compared to a water-soluble thiamine deriva­tive. Ann Nutr Metab 1991; 35:292–96.

19. Thornalley PJ, Babaei-Jadidi R, Al Ali H et al. High prevalence of low plasma thiamine concentration in diabetes linked to a mark­er of vascular disease. Diabetologia 2007; 50:2164–70.

20. Strake H, Lindenmann A, Federlin KA. A ben­fotiamine-vitamin B combination in treatment of diabetic polyneuropathy. Exp Clin Endocrinol Diabetes 1996;104:311–16.

21. Marchetti V, Menghini R, Rizza S, et al. Benfotiamine counteracts glucose toxic­ity effects on endothelial progenitor cell dif­ferentiation via Akt/FoxO signaling. Diabetes 2006; 55:2231–37.

22. Avena R, Arora S, Carmody BJ, et al. Thiamine (vitamin B1) protects against glucose- and insulin-medicated proliferation of human infragen­icular arterial smooth muscle cells. Ann Vasc Surg 2000; 14(1):37–43.

23. Beltramo E, Berrone E, Buttiglieri S, Porta M. Thiamine and benfotiamine prevent increased apoptosis in endothelial cells and pericytes cul­tured in high glucose. Diabetes Metab Res Rev 2004; 20:330–36.

24. Haupt E, Ledermann H, Kopcke W. Benfotiamine in the treatment of diabetic polyneuropathy – a three-week randomized controlled pilot-study (BEDIP study). Int J Clin Pharmacol Ther 2005; 43:71–7.

25. Stracke H, Gaus W, Achenbach U, Federlin K, et al. Benfotiamine in Diabetic Polyneuropathy (BENDIP): Results of a randomised, double-blind, placebo-controlled clinical study. Exp Clin Endocrinol Diabetes 2008; 116:600–5.

26. Simeonov S, Pavlova M, Mitkov M, et al. Therapeutic efficacy of “Milgamma” in patients with painful diabetic neuropathy. Folia Med (Plovdiv) 1997; 39(4):5–10.

27. Solomon LR. Disorders of cobalamin (vitamin B12) metabolism: emerging concept in pato­physiology, diagnosis and treatment. Blood Rev 2007; 21:113–30.

28. Rabbani N, Shahzad Alam S, Riaz, et al. High-dose thiamine therapy for patients with type 2 diabetes and microalbuminuria: a pilot random­ized, double-blind placebo-controlled study. Diabetologia 2009; 52:208–12.

29. Stirban A, Negrean M, Stratmann B, et al. Benfotiamine prevents macro- and microvascu­lar endothelial dysfunction and oxidative stress following a meal rich in advanced glycation end products in individuals with type 2 diabetes. Diabetes Care 2006; 29(9):2064–71.

Об авторах / Для корреспонденции

Бирюкова Елена Валерьевна – доктор медицинских наук, профессор кафедры эндокринологии Московского государственного медико-стоматологического университета

Также по теме

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.