Сахарный диабет и саудовская аравия

Inflammatory Markers and Haptoglobin Polymorphism in Saudi with Non-insulin-dependent Diabetes Mellitus
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4776982/

Полиморфизм Haptoglobin (Hp), связанный с клинической эволюцией нескольких воспалительных заболеваний и считающийся прогностическим фактором развития осложнений диабета. Мы разработали настоящее исследование для изучения частотного распределения фенотипов Hp среди саудовцев с неинсулинозависимым сахарным диабетом по сравнению со здоровыми недиабетическими субъектами. Кроме того, мы изучили возможность взаимосвязи между уровнями воспалительных маркеров в сыворотке (а именно высокочувствительными С-реактивными белками «hs-CRP», интерлейкином (IL) -6 и Hp) и Hp-фенотипами.

В данном исследовании, посвященном изучению случая, мы зарегистрировали 60 пациентов с диабетом типа 2 в качестве исследуемой группы и 60 здоровых субъектов в качестве контрольной группы. Мы проанализировали уровни Hp и hs-CRP в сыворотке иммунотурбидиметрическим методом; в то время как ИЛ-6 измеряли с помощью ELISA. Для определения фенотипов Hp использовали природный полиакриламидный гель-электрофорез.

У диабетиков 2-го типа концентрация IL-6, hs-CRP и Hp в сыворотке значительно повышалась и коррелировала с индексом массы тела. Кроме того, наблюдалась значительная корреляция между уровнем глюкозы в плазме и Hp (r = 0,577, p = 0,000), IL-6 (r = 0,448, p = 0,000) и hs-CRP (r = 0,380, p = 0,001). Кроме того, данные продемонстрировали положительную корреляцию между HbA1c и Hp (r = 0,521, p = 0,000), IL-6 (r = 0,420, p = 0,001) и hs-CRP (r = 0,353, p = 0,008). Hp 2-1 фенотип преобладал среди субъектов как в исследованиях, так и в контрольных группах. Не было зафиксировано существенной связи между фенотипами Hp с любым из исследуемых воспалительных маркеров.

Воспаление может представлять собой связь между диабетом типа 2 и ожирением. Hp 2-1 был преобладающим фенотипом среди сахарных диабетиков 2-го типа, а также здоровых людей. В дополнение к Hp; другие возможные генетические полиморфизмы, такие как CRP, могут влиять на диабет через различные механизмы.

Сахарный диабет (DM) является одной из основных угроз здоровью человека в этом столетии (Schwarz et al., 2007). Комитет экспертов предложил два основных класса DM и назвал их, инсулинозависимый сахарный диабет (IDDM, диабет 1 типа) и неинсулинозависимый сахарный диабет (NIDDM, диабет типа 2) (2002). В Саудовской Аравии; За последние два десятилетия DM стал более очевидным в результате резких изменений образа жизни в Саудовской Аравии, типичных для нездоровых диетических привычек, богатых как сахарами, так и жиром, малоподвижным образом жизни и высокими показателями ожирения (Mohieldein et al., 2011) ,

Инсулинорезистентность (IR) и прогрессирующая панкреатическая бета-клеточная недостаточность являются ключевыми факторами развития неинсулинозависимого сахарного диабета (Maiese et al., 2010). Предполагалось, что воспаление связано с ИР и предшествует развитию клинически открытого диабета (Pradhan et al., 2002). Более того, обладание определенным фенотипом может обеспечить некоторую защиту от развития целого ряда распространенных расстройств, включая диабет (Dasgupta et al., 2008).

Haptoglobin (Hp), α-2-сиалогликопротеин сыворотки, полученный из гепатоцитов, представляет собой положительный острый фазовый реагент (Wobeto et al., 2009; Mishra et al., 2010). В человеке существует два общих аллеля для Hp, обозначенных 1 и 2, и, соответственно, три различных возможных фенотипа (Hp1-1, Hp2-1 и Hp2-2), которые имеют значительные структурные и функциональные различия (Vitalis et al., 2011 ). Протеиновый белок Hp 2, по-видимому, является более низким антиоксидантом и противовоспалительным по сравнению с белковым продуктом Hp 1-аллеля. Более того, Hp 1 более эффективен как в предотвращении выделения гема из комплексов Hp-Hb, так и в стимулировании поглощения рецептором макрофагов CD163 (Quaye, 2008; Costacou et al., 2008; A’lvarez-Blasco et al., 2009) , Показано, что полиморфизм Hp связан с распространенностью и клинической эволюцией многих воспалительных заболеваний (Delanghe & Langlois, 2002). Кроме того, было продемонстрировано, что полиморфизм Hp предсказывает развитие различных микрососудистых и макрососудистых осложнений диабета (Burbea et al., 2004).

Насколько нам известно, исследования по определению генетической предрасположенности сахарного диабета 2 типа к полиморфизму Hp не проводятся. Мы разработали настоящее исследование для изучения частотного распределения фенотипов Hp среди саудовцев с неинсулинозависимым сахарным диабетом по сравнению со здоровыми недиабетическими субъектами. Кроме того, была изучена возможная связь между уровнями воспалительных маркеров сыворотки (высокочувствительные С-реактивные белки «hs-CRP», интерлейкин (IL) -6, Hp) и Hp-фенотипы.

Это исследование по изучению случая проводилось на группе пациентов с диабетом типа 2 (n = 60, 22 мужчины, 38 женщин), которые посещали в клинике диабета, специализированной больнице Кинга Фахда, Кассиме. Диабет определялся натощак глюкозы натощак ≥7,0 ммоль / л (126 мг / дл), использование гипогликемических средств или обоих. Шестьдесят совершенно здоровых субъектов были набраны из общественных мест для представления контрольной группы. У них не было ни диагноза, ни диагноза, ни гипогликемических препаратов.

Образец венозной крови, собранный у каждого субъекта после информированного согласия в одном гепаринизированном вакуутаинере (4 мл) и одном прозрачном вакууйтере (4 мл) для получения плазмы и сыворотки соответственно. Во время транспортировки в лабораторию все трубки крови поддерживались при температуре 4 ° C. После центрифугирования при 3000 об / мин в течение 15 мин аликвоты плазмы и сыворотки хранили при -80 ° С до анализа.

Фенотипирование Hp было выполнено небольшим изменением метода Linke, как мы описали в другом месте (Hasan et al., 2012). Кратко; с использованием белковой вертикальной мини-гель-электрофорезной системы (Bio-Rad mini protean III, США), общие концентрации полиакриламида 7,0 и 4,0% были приготовлены соответственно для разделения и укладки гелей нативного PAGE. Полосы фенотипа Hp (Wursters blue) идентифицировали окрашиванием TMPD (N, N.N’.N’-тетраметилфенилендиамином).

Концентрации сыворотки hs-CRP и Hp анализировали с помощью латексного иммунотурбидиметрического метода с использованием Turbi Quick Analyzer (жизненно важная диагностика, Италия). Линейность ограничивает до 5 мг / л и до 250 мг / дл для hs-CRP и Hp соответственно. Анализ проводился в соответствии с инструкциями производителя.

Для определения концентраций IL-6 в сыворотке крови использовали коммерческие наборы, приобретенные в USCN LIFE, Китай, для количественного анализа сэндвич-фермент-связываемого иммуносорбентного анализа (ELISA). Калибровочную кривую получали из стандартов с концентрациями 0,156, 0,312, 0,625, 1,25, 2,5, 5,0, 10,0 нг / мл. Изменение цвета измеряли спектрофотометрически при 450 нм с использованием биомедийного считывателя 250 версии 2.0.5.

Уровни глюкозы в плазме определяли конечным энзимным методом (глюкозооксидаза-глюкоза пероксидаза) с использованием наборов, изготовленных Human Diagnostics, Висбаден, Германия.

Глицидный гемоглобин (HbA1c) измеряли из цельной крови с помощью латексного иммунотурбидиметрического метода с использованием коммерчески доступного набора, поставляемого Vital Diagnostic, Италия.

Вес и высота тела регистрировались для каждого предмета. Индекс массы тела (ИМТ) рассчитывали как вес (в килограммах), деленный на высоту (в метрах) в квадрате. Классификация ВОЗ для ИМТ использовалась для определения степени ожирения (World Health Organ Tech Rep Ser, 1995). Субъекты были классифицированы как нормальные, если ИМТ составлял менее 25 кг / м2 избыточного веса, если ИМТ составлял от 25 до 29,9 кг / м2 и страдал ожирением, если ИМТ был больше или равен 30 кг / м2.

Данные проанализированы с использованием программного обеспечения для статистических пакетов для социальных наук (SPSS) (версия 13, Чикаго, Иллинойс, США). Результаты выражаются как среднее ± SD или число (в процентах), где это необходимо. Сравнение непрерывных переменных между пациентами и контрольными субъектами проводилось с t-критерием ученика, а значения р 0,05 считались равновесными Харди-Вайнберга.

Протокол этого исследования был одобрен организационным советом по обзору деканата научных исследований Университета Кассима, Саудовская Аравия. Участие было добровольным, и устное собеседование было получено от каждого участника до сбора проб. Конфиденциальность всех участников поддерживалась по мере того, как никакие имена не запрашивались.

В этом исследовании приняли участие 60 диабетиков 2 типа (группа исследования) и 60 здоровых недиабетических субъектов (контрольная группа). Большинство участников обеих групп имели избыточный вес или ожирение. Пациенты характеризуются значительным (p = 0,000) уровнем глюкозы в крови и уровнем гликированного гемоглобина по сравнению с контрольными. Демографические и клинические характеристики всех субъектов приведены в таблице 1.

Демографические и клинические характеристики участников исследования, сравнивая пациентов с диабетом типа 2 с здоровыми (недиабетическими) субъектами

Сокращения: ИМТ, индекс массы тела; DM, сахарный диабет; HbA1c, гликированный гемоглобин

Данные, представленные как среднее ± SD для всех переменных

p-значение

Уровни воспалительных маркеров (IL-6, hs-CRP, Hp) были значительно увеличены (p = .000, .019 и .000 соответственно) у диабетиков 2-го типа по сравнению с контрольными субъектами. Более того, увеличение концентраций вышеупомянутых воспалительных маркеров (hs-CRP и Hp) было зависимым от ИМТ, как показано в таблицах 2 и 3.

Уровни сыворотки IL-6, hs-CRP и Hp у пациентов с диабетом 2-го типа по сравнению с здоровыми субъектами контроля (среднее ± SD)

Сокращения: IL-6: интерлейкин 6; hs-CRP: высокочувствительный С-реактивный белок; Hp: гаптоглобин.

P-значение

Уровень сывороточных воспалительных маркеров (Hp, hs-CRP и IL-6) у пациентов с диабетом 2-го типа, связанных с различными категориями ИМТ (средний ± SD)

Сокращения: IL-6: интерлейкин 6; hs-CRP: высокочувствительный С-реактивный белок; Hp: гаптоглобин; ИМТ, индекс массы тела

P-значение

p1 сравнивали воспалительный маркер у пациентов с диабетом с категорией ИМТ (25-29,9) с теми диабетиками с ИМТ менее 25

p2 сравнивали воспалительный маркер у пациентов с диабетом с категорией ИМТ (≥30) с диабетом с ИМТ менее 25

Была обнаружена положительная корреляция между уровнем глюкозы в крови и уровнями hs-CRP (r = 0,380, P = 0,001), Hp (r = 0,577, P = .000) и IL-6 (r = 0,448, P = .000 ). Кроме того, корреляционный анализ Пирсона показал значительные ассоциации HbA1c с уровнями hs-CRP (r = 0,353, P = 0,008), Hp (r = 0,521, P = .000) и IL-6 (r = 0,420, P = +0,001). Несмотря на положительную корреляцию между возрастом и hs-CRP (r = 0.226, P = .043), между возрастом и Hp или Il-6 не было достоверной связи (p> 0,05). Набор коэффициентов корреляции и Р-значений для воспалительных маркеров, возраста, уровня глюкозы в крови и HbA1c показан в таблице 4.

Корреляции между воспалительными маркерами (Hp, IL-6, hs-CRP) и выбранными переменными (возраст, глюкоза в крови и HbA1c) у диабетиков 2-го типа

Сокращения: IL-6: интерлейкин 6; hs-CRP: высокочувствительный С-реактивный белок; Hp: гаптоглобин; HbA1c: Глицидный гемоглобин

P-значение

Частоты фенотипов Hp, аллель Hp1 и Hp 2 были в равновесии Харди-Вайнберга (p> 0,05) для пациентов и контрольных субъектов. Для сахарных диабетиков 2 типа частота аллелей Hp 1 составляла 0,513, а для Hp2 — 0,487; тогда как для контрольных субъектов это было .534 и .467 для аллеля Hp 1 и Hp2-аллеля соответственно. Hp 2-1 был наиболее частым фенотипом среди сахарных диабетиков 2-го типа, а также здоровых субъектов (62,5% и 56,7% соответственно). Данные показаны в таблице 5.

Распределение частоты Hp-фенотипа и Hp-аллелей (аллель Hp1 и аллель Hp2) у двух типов диабетиков в Саудовской Аравии и у здоровых недиабетических субъектов. Hp фенотипы, выраженные в виде числа (%)

Сокращения: Hp: haptoglobin; χ2: хи-квадрат

Таблица 6 демонстрирует взаимосвязь между фенотипами Hp (Hp 1-1, Hp 2-1, Hp 2-2) и концентрациями IL-6 в сыворотке (нг / мл), hs-CRP (мг / л), Hp (мг / дл) у пациентов с диабетом 2-го типа и контрольных субъектов. Это исследование не могло выявить каких-либо существенных различий (p> 0,05) между фенотипами Hp и любым из этих воспалительных маркеров.

Уровни воспалительных маркеров в сыворотке по отношению к фенотипам Hp у диабетиков 2-го типа и здоровым недиабетическим субъектам

Данные, выраженные как среднее ± SD

При сравнении Hp2-1 и Hp 1-1 или Hp2-2 против Hp 1-1 (p-значение> 0,05) достоверная разница не наблюдалась у пациентов и здоровых недиабетических субъектов

В течение последних нескольких лет роль воспалительных факторов в диабете типа 2 стала предметом большого интереса (Ebeling et al., 2001; Greenfield & Campbell, 2006; Donath & Shoelson, 2011). В этом отчете мы показали значительно более высокие концентрации воспалительных маркеров сыворотки (IL-6, hs-CRP и Hp) у диабетиков 2-го типа по сравнению с контрольными. Наш вывод согласуется с недавно опубликованными сообщениями, в которых зафиксированы сильные ассоциации между диабетом типа 2 и указанными белками острой фазы (Campenhout et al., 2006; Mirza et al., 2012). Эти данные могут подтвердить гипотезу о том, что люди, которые прогрессируют до диабета 2 типа, проявляют признаки низкосортных воспалительных лет в преддверии начала заболевания, которые были предложены для участия в патогенетических процессах, вызывающих болезнь (Kristiansen & Mandrup-Poulsen, 2005) , Интересно, что сам инсулин является ингибитором синфазного синтеза белка и на животных моделях диабета; ответ на острую фазу увеличивается за счет дефицита инсулина, указывающего на то, что может быть положительная обратная связь, при которой индуцированная цитокином резистентность к инсулину дополнительно увеличивает ответ на острую фазу (пикап 2004). Более того, растущие данные свидетельствуют о том, что хроническое слабое воспаление, связанное с ожирением, тесно связано с развитием ИР (Ouchi & Walsh, 2007). С другой стороны, IR сильно ассоциируется с ожирением и, как полагают, предшествует ухудшению секреции инсулина (Libman & Arslanian, 2007). Это исследование продемонстрировало значительную связь между исследуемыми воспалительными маркерами (Hp & hs-CRP) и индексом массы тела в качестве маркера ожирения. В соответствии с нашим нахождением, это положительно коррелировало человеческое ожирение с уровнями CRP в крови (Deepa et al., 2006) и Hp (Chiellini et al., 2004; Engstrom et al., 2004). Механизмы значимых ассоциаций между этими белками острой фазы и ожирением неясны, но возможны несколько объяснений. Подкожная и внутрибрюшная жировая ткань является основным источником продуцирования IL-6, что в свою очередь стимулирует синтез печени C-реактивного белка и гаптоглобина (Pick, 2004; Samara et al., 2008). В другом объяснении рассматривались жировые ткани как активные эндокринные ткани, которые продуцируют гаптоглобин, а также другие адипокины, такие как IL-6 (Doumatey et al., 2010). Последнее объяснение может быть подтверждено результатами Fain et al (2004), которые продемонстрировали прямое пропорциональное высвобождение Hp с IL-6 эксплантами висцеральной и подкожной жировой ткани человека в первичной культуре. Более того, в соответствии с предыдущими сообщениями (Kado et al., 1999; Rodrı’guez-Mora’n et al., 1999; Tan et al., 2004; Suzuki et al., 2009), данные демонстрируют положительные корреляции между концентрацией сыворотки исследуемые воспалительные маркеры и выбранные переменные (сывороточная глюкоза и HbA1c).

В нескольких исследованиях был связан с полиморфизмом Hp с восприимчивостью и результатом важных заболеваний, включая диабет (Wobeto et al., 2007; Koda et al., 2008; Costacou et al., 2008). Однако эта связь между геном Hp и диабетом варьирует между популяциями (Quaye et al., 2006). В этом исследовании данные показали, что частота аллелей Hp1 среди диабетиков Саудовской Аравии и здоровых субъектов составила 0,513 и 0,534 соответственно. Кроме того, документировано, что Hp 2-1 является наиболее частым фенотипом Hp среди сахарных диабетиков 2 типа. В отличие от нашего определения, Hp 2-2 определяли как наиболее распространенный полиморфизм в европейской диабетической популяции (Asleh et al., 2008). Это может быть связано с резкими изменениями образа жизни в Саудовской Аравии, которые ускоряют начало диабета типа 2, поскольку Hp 2-1 является преобладающим фенотипом Hp, о котором сообщается Awadallah et al (2001) для популяции образцов Саудовской Аравии (n = 1002) в Южной Саудовской Аравии.

Сообщалось об ассоциации концентрации Hp с ее фенотипами (Kasvosve et al., 2000). Однако в нашем исследовании концентрации Hp сыворотки среди пациентов и контрольных субъектов были свободны от фенотипической зависимости. Более того, данные не показали каких-либо значительных ассоциаций между фенотипами hs-CRP / IL-6 и Hp, как сообщает Bessa et al. (2007). Вероятное объяснение относительно hs-CRP может быть связано с генетическими вариациями генов CRP и стимуляторов (таких как ожирение и низкий уровень физической активности), которые могут потребовать различных механизмов. Также сообщалось, что уровни CRP были зависимыми от возраста, постепенно возрастая до очень старости до примерно 3 мг / л (Kluft et al., 2003). Дальнейшие исследования необходимы для выяснения потенциального механизма, лежащего в основе ассоциации между фенотипами гаптоглобина и изменениями уровней CRP и IL-6.

Основные результаты, полученные в настоящем исследовании, проведенные в саудовских популяциях следующим образом: (i) уровни сывороточного IL-6, hs-CRP и Hp были значительно увеличены у диабетиков 2-го типа, (ii) ожирение (измеренное BMI) было связано с воспалительными маркерами hs-CRP и Hp у пациентов с диабетом; (iii) концентрация сыворотки исследуемых воспалительных маркеров была положительно коррелирована с глюкозой в крови и HbA1c; (iv) фенотип Hp 2-1 был преобладающим фенотипом среди саудовцев как типа 2 диабетом и здоровыми субъектами, (v) не было зарегистрировано никакой ассоциации между фенотипами Hp и концентрациями сыворотки трех вышеупомянутых воспалительных биомаркеров.

Исследование финансируется Департаментом научных исследований в Университете Кассима, Саудовская Аравия. № SR-D-010-234