Влияние нарушений регуляции углеводного обмена на циркадную вариабельность гликемии и ее роль в развитии кардиоваскулярных осложнений у больных сахарным диабетом 2 типа

Циркадная система служит одним из самых фундаментальных свойств организма: она генерирует суточные ритмы поведенческих и физиологических реакций, позволяет предвидеть и адаптироваться к ежедневно меняющимся условиям окружающей среды, является главным регулятором всех видов обменных процессов, в т.ч. и обмена углеводов. Нарушения ее функционирования на любом этапе приводят к сбою суточного ритма динамики глюкозы, увеличивают ее вариабельность и по праву занимают самостоятельное место среди патогенетических факторов, участвующих в формировании осложнений у больных сахарным диабетом 2 типа.

Введение

По данным мировой статистики, сахарный диабет (СД) является одним из наиболее распространенных заболеваний и самым распространенным среди эндокринной патологии. Несмотря на большие достижения в исследовании патогенеза СД 2 типа (СД2), численность больных диабетом продолжает неуклонно расти и, по данным Международной диабетической федерации, в 2017 г. составила 424,9 млн человек. По прогнозу той же организации, к 2040 г. число больных СД увеличится до 642 млн. Одной из основных причин считается отсутствие своевременной диагностики заболевания, что приводит к прогрессированию диабетических осложнений вследствие развития микро- и макроангиопатий, способствующих поражению магистральных сосудов сердца и головного мозга, которые являются основной причиной инвалидизации и смертности больных СД2, определяя его социальную значимость [1, 2].

Высокая и растущая распространенность СД2 может быть частично объяснена факторами риска современного образа жизни, такими как отсутствие физической активности, курение и неправильное питание. Однако в последние десятилетия в современном обществе стал обычным еще один фактор риска: циркадные нарушения ритма жизни.

Регуляция углеводного обмена в норме

Циркадная система служит одним из самых фундаментальных свойств, присутствующих почти во всех организмах. Она генерирует суточные ритмы в поведенческих и физиологических процессах, позволяет предвидеть и адаптироваться к ежедневно меняющимся условиям окружающей среды. Последние исследования показывают, что циркадная система также играет важную роль в регулировании суточного ритма метаболизма глюкозы. Нарушение этого циркадного контроля или его координации относительно цикла окружающей среды приводит к нарушению главных механизмов регуляции углеводного обмена и увеличению риска СД2 и кардиоваскулярных осложнений [3]. Поэтому глубокое понимание механизмов, лежащих в основе регуляции уровня глюкозы циркадной системой и ее нарушений, может открыть новые горизонты в лечении и профилактике СД2 [4–6].

У большинства живых организмов каждый день характеризуется двумя фазами: первая отличается активностью и непосредственно связана с приемом пищи, вторая – отдыхом и голоданием. Питательные вещества, получаемые в течение активного периода, обеспечивают такие субстраты, как глюкоза, липиды и аминокислоты, которые насыщают метаболические связи в клетках, тогда как в течение периода покоя энергия и субстраты, хранящиеся в нашем организме, мобилизуются для поддержания метаболического гомеостаза.

Эндогенные циркадные ритмы вырабатываются мульти-осцилляторной системой, состоящей из центральных часов, расположенных в супрахиазматическом ядре гипоталамуса (SCN), а также периферических часов, представленных практически в каждом органе, ткани и клетке. Механизм молекулярных часов состоит из петель обратной связи с основной транскрипционно-трансляционной петлей отрицательной обратной связи, включающей ядра генов часов, в т.ч. CLOCK, BMAL1 (также известный как ARNTL), PER и CRY. SCN инициируется в основном световыми сигналами ретино-гипоталамического тракта. Через нервные, температурные или гормональные пути SCN передает сигналы синхронизации в другие области мозга и периферические органы, такие как шишковидная железа, надпочечники, печень, поджелудочная железа, мышцы, жировая ткань и желудочно-кишечный тракт [5, 7].

В дополнение к такому быстрому влиянию на функцию органа посредством «классического» нейроэндокринного контроля SCN также может влиять на функцию органа посредством синхронизации молекулярных часов в этих периферических органах. Периферические часы могут смещать свою работу различными стимулами, такими как физические упражнения и прием пищи, при этом пищевой сигнал – самый сильный «времязадатель» для многих связанных с метаболи...

Т.А. Ильинская, В.П. Кицышин, В.В. Салухов