АНАЛИЗ МЕТАБОЛИТОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА У ПАЦИЕНТОВ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ ТИПА 2 И КОГНИТИВНЫМИ НАРУШЕНИЯМИ

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2019-04-04

М.В. Матвеева(1), кандидат медицинских наук, Ю.Г. Самойлова(1), доктор медицинских наук, профессор, Н.Г. Жукова(1), доктор медицинских наук, профессор, Д.А. Кудлай(2), доктор медицинских наук 1-ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Российская Федерация, 634050, Томск, Московский тракт, 2; 2-ФГБУ «Государственный научный центр «Институт иммунологии» Федерального медико-биологического агентства, Российская Федерация, 115522, Москва, Каширское ш., 24 E-mail: matveeva.mariia@yandex.ru

Введение. Сахарный диабет (СД) типа 2 является метаболическим заболеванием, характеризующимся длительной гипергликемией, которая может вызывать различные осложнения. Некоторые исследования сообщают о взаимосвязи между изменениями церебрального метаболизма и уровнем глюкозы. Цель исследования. Оценка содержания метаболитов головного мозга у пациентов с СД типа 2. Методы. Проведено обсервационное одноцентровое одномоментное выборочное исследование c участием пациентов с СД типа 2 (n=48) в возрасте 45–65 лет. У всех обследуемых в крови определяли уровень глюкозы плазмы натощак, гликированного гемоглобина (HbA1с) и тау протеина; вариабельность гликемии оценивали с помощью непрерывного мониторирования в течение 14 сут. Нейропсихологическое тестирование проводили с использованием Монреальской шкалы когнитивной дисфункции (MoCA тест). Исследовали нейрохимические изменения головного мозга с помощью протонной спектроскопии (1HMRS) и анализа следующих метаболитов: N-ацетиласпартат (NAA), холин (Cho), креатин (Cr), креатинфосфат (Cr2). Результаты. Уровень тау протеина в сыворотке был повышен при наличии когнитивных расстройств и составил 44,6 пг/мл, его увеличение связано с возрастом и высоким уровнем HbA1c (r=0,211, p=0,034; r=0,342, p=0,006). Отмечено повышение коэффициентов вариабельности гликемии. У пациентов с СД типа 2 обнаружены когнитивные нарушения (КН), MoCA тест в среднем составил 20 баллов. Выявлено повышение уровня NAA и Cho области гиппокампа. Высокий показатель NAA установлен у пациентов с повышенным содержанием τ-протеина, а HbA1c, индекс лабильности гликемии и среднее значение глюкозы – при пониженном уровне Cr в области гиппокампа. Заключение. СД типа 2 протекает с КН, изменением метаболизма головного мозга и повышением содержания тау протеина. Модель прогнозирования КН, по данным 1HMRS, у пациентов с СД типа 2 составляет 79%.
Ключевые слова: 
сахарный диабет типа 2

Список литературы: 
  1. Biessels G.J., Kappelle A.C., Bravenboer B. et al. Cerebral function in diabetes mellitus.Diabetologia. 1994; 37 (7): 6.
  2. Strachan M.W., Price J.F., Frier B.M. Diabetes, cognitive impairment, and dementia. BMJ. 2008; 336 (7634): 6.
  3. Mukesh G. Gohel, Evaluation of glycemic control in patients with type 2 diabetes mellitus with and without microvascular complications International. Journal of Pharma and Bio Sciences. 2013; 4 (4): 794–802.
  4. Ross B., Bluml S. Magnetic resonance spectroscopy of the human brain. Anat Rec. 2001; 265 (2): 54–84.
  5. Самойлова Ю.Г., Ротканк М.А., Жукова Н.Г., Матвеева М.В., Толмачев И.В., Тонких О.С., Кудлай Д.А. Применение магнитно-резонансных методов исследования головного мозга у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа и когнитивной дисфункцией. Неврологический журнал. 2018; 23 (2): 86–92. [Samoylova Ju.G., Rotkank M.A., Zhukova N.G., Matveeva M.V., Tolmachev I.V., Tonkih O.S., Kudlay D.A. Application of magnetic resonance methods of brain research in patients with type 1 diabetes mellitus and cognitive dysfunction. Nevrologicheskiy zhurnal. 2018; 23 (2): 86–92 (in Russian)]
  6. Самойлова Ю.Г., Ротканк М.А., Жукова Н.Г., Матвеева М.В., Толмачев И.В., Кудлай Д.А. Вариабельность гликемии у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа: связь с когнитивной дисфункцией и данными магнитно-резонансных методов исследования. Проблемы Эндокринологии. 2018. 64 (5): 286-291. [Samoylova Ju.G., Rotkank M.A., Zhukova N.G., Matveeva M.V., Tolmachev I.V., Kudlay D.A. Variability of glycaemia in patients with diabetes mellitus of the 1st type: relationship with cognitive dysfunction and data magnetic resonance methods of research. Problemy Jendokrinologii. 2018; 64 (5): 286–91 (in Russian)]
  7. Williams SR. In vivo proton spectroscopy: experimental aspects and potential. In: Rudin M, editor. NMR basic principles and progress. Berlin: Springer, 1992; 55–71.
  8. Sahin I., Alkan A., Keskin L. et al. Evaluation of in vivo cerebral metabolism on proton magnetic resonance spectroscopy in patients with impaired glucose tolerance and type 2 diabetes mellitus. J. Diabetes Complications. 2008; 22 (4): 254–60.
  9. Kreis R., Ross B.D. Cerebral metabolic disturbances in patients with subacute and chronic diabetes mellitus: detection with proton MR spectroscopy. Radiology. 1992; 184 (1): 123–30.
  10. Modi S., Bhattacharya M., Sekhri T. et al. Assessment of the metabolic profile in Type 2 diabetes mellitus and hypothyroidism through proton MR spectroscopy.Magn Reson Imaging. 2008; 26 (3): 420–5.
  11. Иванов Р., Секарева Г., Кравцова О., Кудлай Д., Лукьянов С., Тихонова И., Демин А., Максумова Л., Никитина И., Обухов А., Зайцев Д., Сте-панов А., Носырева М., Самсонов М. Правила проведения исследова-ний биоаналоговых лекарственных средств (биоаналогов). Фармако-кинетика и фармакодинамика. 2014; 1: 21–36.
  12. [Ivanov R., Sekaryova G., Kravcova O., Kudlay D., Luk’yanov S., Tihonova I., Dyomin A., Maksumova L., Nikitina I., Obuhov A., Zaycev D., Stepanov A., Nosyreva M., Samsonov M. Rules for conducting research on biosimilar drugs (biosimilars). Farmakokinetika i farmakodinamika. 2014; 1: 21–36 (in Russian)]
  13. Biessels G.J., Deary I.J., Ryan C.M. Cognition and diabetes: a lifespan perspective. Lancet Neurol. 2008; 7 (2): 184–90.
  14. Xiao-Ying Yuan. Mild cognitive impairment in type 2 diabetes mellitus and related risk factors: a review. Published Online: 2017-07-12. DOI: https://doi.org/10.1515/revneuro-2017-0016»-2017-0016
  15. Rdzak G.M., Abdelghany O. Does insulin therapy for type 1 diabetes mellitus protect against Alzheimer’s disease? Pharmacotherapy. 2014; 34 (12): 1317–23. doi: https://doi.org/10.1002/phar.1494. Epub 2014 Oct 3.
  16. Clodfelder-Miller B.J., Zmijewska A.A., Johnson G.V., Jope R.S. Tau is hyperphosphorylated at multiple sites in mouse brain in vivo after streptozotocin-induced insulin deficiency. Diabetes. 2006; 55 (12): 3320–5.
  17. Zhou Y., Zhao Y., Xie H. et al. Alteration in amyloid β42, phosphorylated tau protein, interleukin 6, and acetylcholine during diabetes-accelerated memory dysfunction in diabetic rats: correlation of amyloid β42 with changes in glucose metabolism. Behav Brain Funct. 2015; 11: 24. doi: https://doi.org/10.1186/s12993-015-0069-5.
  18. Sinha S., Ekka M., Sharma U. et al. Assessment of changes in brain metabolites in Indian patients with type-2 diabetes mellitus using proton magnetic resonance spectroscopy. BMC Res. 2014; 7: 1–7. https://doi.org/10.1186/1756-0500-7-41.
  19. Sahin I., Alkan A., Keskin L. et al. Evaluation of in vivo cerebral metabolism on proton magnetic resonance spectroscopy in patients with impaired glucose tolerance and type 2 diabetes mellitus. J. Diabetes Complications. 2008; 22 (4): 254–60.
  20. Rae C.D. A guide to the metabolic pathways and function of metabolites observed in human brain 1H magnetic resonance spectra. Neurochem Res. 2014; 39 (1): 1–36.
  21. Gujar S.K., Maheshwari S., Björkman-Burtscher I., Sundgren P.C. Magnetic resonance spectroscopy. J. Neuroophthalmol. 2005; 25 (3): 217–26.
  22. Ross B., Bluml S. Magnetic resonance spectroscopy of the human brain. Anat Rec. 2001; 265 (2): 54–84.
  23. Wang Y., Xu X.Y., Feng C.H. et al. Patients with type 2 diabetes exhibit cognitive impairment with changes of metabolite concentration in the left hippocampus. Metab. Brain Dis. 2015; 30:м 1027–34. https://doi.org/10.1007/s11011-015-9670-4