Диабетический кетоацидоз (ДКА) - наиболее частое острое осложнение сахарного диабета (СД) 1 типа, особенно в детском и подростковом возрасте [1]. ДКА представляет собой сложное нарушение обмена веществ, вызванное абсолютным или относительным снижением эффективной концентрации инсулина, повышением уровня кортизола, глюкагона и катехоламинов [1]. Несмотря на тот факт, что патофизиология ДКА достаточно хорошо изучена, в последние годы появляются новые данные о вовлеченности в патогенетические механизмы этого осложнения оксидативного стресса (ОС) [2].

Наиболее известными маркером ОС является малоновый диальдегид (МДА), основной продукт перекисного окисления липидов [3]. Еще одна группа диагностических маркеров ОС – изопростаны – простагландиноподобные соединения, активные продукты арахидоновой кислоты, среди которых наиболее значимым является 8-изопростан (8-ИП) [4]. Достоверным биомаркером ОС также рассматривается 8-дезоксигуанозин (8-ДГН), распространенный окислительный продукт клеточной ДНК [5]. Продукты окисления белков (ПОБ) – другой, достаточно информативный маркер ОС, использующийся в том числе и в диагностике ОС при СД [6].

Цель исследования - определить содержание маркеров ОС у подростков с СД 1 типа после манифестации ДКА и установить связь между исследуемыми маркерами и когнитивной дисфункцией.

Материалы и методы исследования. В открытое сравнительное исследование были включены 52 подростка в возрасте от 14 до 18 лет (средний возраст 16,7±1,25 года), из них 22 мальчика (42,4%) и 30 девочек (57,6%). I группу (группа исследования) составили 26 подростков с СД 1 типа, осложненным ДКА, из них 10 мальчиков (38,4%) и 16 девочек (61,6%). Другие 26 практически здоровых подростков составили II группу (контрольная группа): 12 мальчиков (46,1%) и 14 девочек (53,9%). Пациенты, вошедшие в I группу, были госпитализированы в экстренном режиме в палаты реанимации и интенсивной терапии (ПРИТ) в связи с декомпенсацией заболевания – развитием ДКА. Клинические проявления ДКА включали признаки эксикоза (сухость кожных покровов и слизистых), тошноту и рвоту, боли в животе, запах ацетона изо рта, тахипноэ, выраженный астенический синдром, тахикардию. Средний уровень гипергликемии в I группе в первые сутки при поступлении составил 16,8±0,43 ммоль/л, уровень гликированного гемоглобина (HbA1c) – 8,9%±0,22. При экстренной госпитализации в клинику всем подросткам из группы исследования была оказана неотложная помощь согласно алгоритмам специализированной медицинской помощи пациентам с СД 1 типа, которая включала в себя: инсулинотерапию в/в, инфузионную терапию, гепатопротекторы, сорбенты. Все дети из I группы были проконсультированы эндокринологом, педиатром, окулистом и неврологом. Согласно данным анамнеза, было выявлено, что длительность СД 1 типа в группе исследования составила 6,5±0,46 года, а среднее количество госпитализаций в ПРИТ с проявлениями ДКА в анамнезе - 4 [3-5] раза.

Критерии включения в группу I:

· диагноз СД 1 типа, подтвержденный клинико-лабораторными критериями (HbA1c – 8,9%8±0,22 %, среднесуточная гипергликемия - 16,8±0,43 ммоль/л);

· хроническое течение СД 1 типа (длительность заболевания от 1 года и выше);

· наличие ДКА как острого осложнения СД 1 типа;

· возраст пациентов от 14 до 18 лет.

Критерии исключения из группы I:

· наличие впервые выявленной формы СД 1 типа с проявлениями ДКА;

· наличие любой сопутствующей неврологической или психиатрической патологии;

· наличие любой хронической патологии, в стадии обострения;

· возраст пациентов менее 14 лет;

· отказ родителей или их законных представителей от участия в исследовании.

Критерии включения в группу II:

· отсутствие сопутствующих хронических соматических и эндокринных (в том числе СД) заболеваний;

· возраст подростков от 14 до 18 лет.

Критерии исключения из группы II:

· наличие сопутствующей неврологической или психиатрической патологии;

· наличие любой хронической патологии, в стадии обострения;

· возраст пациентов младше 14 лет;

· отказ родителей или их законных представителей от участия в исследовании.

Контрольную группу составили подростки, госпитализированные на плановое малое оперативное вмешательство в хирургическое отделение (грыжесечение).

При поступлении подростков в клинику родители (или их законные представители) давали информированное согласие на участие подростков в исследовании. Исследование было одобрено со стороны локального этического комитета Ставропольского государственного медицинского университета (протокол от 17.06.2021, № 100).

Пробы венозной крови на концентрацию маркеров ОС брали всем подросткам непосредственно при поступлении в стационар. Пациентам из I группы (с ДКА) забор крови проводился в круглосуточном режиме, подросткам из II группы - в утренние часы, в день планового поступления в клинику. Анализ биомаркеров ОС проводили с помощью оценки их показателей в сыворотке крови: МДА (Ng/ml); ПОБ (Ng/ml); 8-ДГН (Pg/ml); 8-ИП (Pg/ml). Анализ показателей проводился при помощи иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием наборов реагентов компании Cloud - Clone Corp. (США). 8-ИП отдельно определяли ИФА тест-системой компании BLUEGENE Biotech (Китай). При определении концентрации маркеров в плазме крови использовали общепринятые методы, основанные на конкурентном ИФА с моноклональными антителами, специфичными к определяемым антигенам [7]. За показатели «условной нормы» принимались средние показатели маркеров ОС у подростков контрольной группы.

Уровень когнитивной функции оценивали по «Монреальской когнитивной шкале» (МКШ) в утренние часы, при помощи заполнения специального опросника. МКШ оценивала различные когнитивные функции: внимание и концентрацию, речь, память, счет, концептуальное мышление и ориентированность, исполнительные функции. Опросник представлял одностраничный тест из 30 пунктов (1 пункт = 1 балл). Согласно общепринятым рекомендациям, оценку в 26 баллов и более считали нормой [8]. Подростков из I группы оценивали по МКШ при стабилизации состояния по СД 1 типа (полное купирование ДКА), при переводе из ПРИТ в эндокринологическое отделение (на 3-4-е сутки пребывания в клинике). Подростков из II группы по МКШ тестировали в день планового поступления в стационар (до проведения хирургического вмешательства).

Статистический анализ полученных результатов измерений проводили с применением прикладных программ Statistica 10 (StatSoftInc, США). С помощью критериев Колмогорова - Смирнова и Шапиро - Уилка оценивали нормальность распределения, и в зависимости от характера распределения (параметрическое или непараметрическое) средние данные были представлены в виде среднего арифметического и ошибки средней (M±m) или в виде медианы и межквартильного размаха (Me [25–75%]). Для сравнительного анализа количественных признаков двух групп использовали непараметрический критерий Манна - Уитни. Различия между группами считались статистически значимыми при р<0,05. Также проводился корреляционный анализ с расчетом коэффициента ранговой корреляции Спирмена (r).

Результаты исследования и их обсуждение

Сравнительный анализ средних показателей исследуемых маркеров ОС между пациентами на фоне ДКА и подростками контрольной группы показал, что только показатели двух из четырех маркеров имели статистически значимые различия (табл. 1). Так, средние значения 8-ДГН у подростков с СД 1 типа были выше по сравнению с подростками из II группы: 512,41 [413,72-586,08] Pg/ml и 404,1 [285,5-455,25] Pg/ml соответственно (р=0,04). Средние показатели 8-ИП у пациентов из I группы были равны – 91,645 [80,17-139,32] Pg/ml, в то время как у подростков из группы контроля эти показатели были значительно ниже – 78,495 [66,68-92,03] Pg/ml (р=0,0003). Интересно, что средние значения МДА и ПОБ у подростков на фоне ДКА практически не имели отличий от показателей у детей из контрольной группы (табл. 1).

Таблица 1

Показатели ОС у пациентов с ДКА и здоровых подростков (Me [25–75‰])

Примечание. Достоверные различия по критерию Манна - Уитни между двумя группами исследования: * - р=0,04 (8-ДГН); ** - р=0,0003 (8-ИП).

Анализ средних баллов по МКШ показал, что пациенты с СД 1 типа после перенесенного ДКА имели достоверное снижение когнитивной функции по сравнению с подростками из группы контроля (табл. 2). Средние показатели по МКШ у подростков из I группы составили 22 [21-24] балла, а у подростков из II группы – 29 [28-30] баллов (р= 0,0001). Можно сделать вывод, что у подростков с СД 1 типа после манифестации ДКА имеются проявления мозговой дисфункции.

Таблица 2

Сравнительная оценка показателей по МКШ у пациентов с ДКА и здоровых подростков [Ме (Q 25-75%)]

Примечание. Статистически значимые различия по критерию Манна - Уитни между двумя группами исследования: * - р= 0,0001.

Последующий корреляционный анализ выявил статистически значимые связи между некоторыми изучаемыми признаками. Например, показана достоверная положительная связь между длительностью заболевания, количеством поступления с ДКА в анамнезе (r=0,783098) и высокими показателями HbA1c (r=0,578740), что говорит в пользу того, что по ходу хронофикации СД 1 типа увеличивается число декомпенсаций и ухудшается гликемический профиль (табл. 3). Также выявлена положительная корреляция между длительностью заболевания и двумя высокими значениями маркеров ОС: 8-ДГН (r=0,750443) и 8-ИП (r=0,817324), а также отрицательная корреляция между низкими баллами по МКШ (r=-0,735367). Это указывает на тот факт, что у подростков с СД 1 типа по ходу течения заболевания нарастают проявления ОС и когнитивной дисфункции. Обнаружена отрицательная корреляционная связь между низкими баллами по МШК и высокими значениями по 8-ДГН (-0,520969) и 8-ИП (-0,656591), что говорит о возможности использования данных маркеров в качестве индикаторов проявления когнитивного дефицита у пациентов СД 1 типа после перенесенного ДКА. Между высокими количественными значениями 8-ДГН и 8-ИП выявлена положительная корреляция (r=0,787620), указывающая на содружественное их участие в патогенезе ДКА при СД 1 типа (табл. 3).

Таблица 3

Корреляция по Спирмену между изучаемыми признаками у пациентов с ДКА на фоне хронического течения заболевания (n=26)

Полученные результаты исследования могут интерпретироваться, в первую очередь, в пользу выраженных проявлений ОС после манифестации ДКА у подростков с СД 1 типа. Во-вторых, авторами выявлены достоверные проявления когнитивной дисфункции на этом же этапе заболевания.

Оценка исследуемых авторами маркеров ОС при СД не является новым диагностическим тестом и была описана в других работах [4; 5]. Однако приводятся лишь данные о повышении 8-ИП у детей с СД 1 типа лишь на этапе субкомпенсации заболевания (неполная ремиссия) [4]. Оценка 8-ДГН при СД 1 типа в детском возрасте не проводилась вовсе, а лишь оценивалась динамика этого маркера у взрослых пациентов с СД 2 типа, где было отмечено его повышение [5]. Показано повышение МДА у детей с СД 1 типа, но не на этапе декомпенсации заболевания [9]. Оценка ПОБ у детей и подростков с СД 1 типа вообще не проводилась, только при СД 1 типа во взрослой популяции, где диагностировано повышение данного маркера [6]. Таким образом, авторами отмечено повышение показателей 8-ДГН и 8-ИП у подростков после манифестации ДКА, что говорит в пользу того, что именно при данном периоде заболевания отмечаются проявления ОС.

Выявленная авторами когнитивная дисфункция, после эпизода ДКА, также была отмечена и в других работах, в том числе у детей и подростков [10; 11]. Обнаруженная отрицательная динамика по церебральной функции после ДКА при наличии частых декомпенсаций в анамнезе, а также связанная с длительностью заболевания, совпадает с результатами S. Ghetti с соавт., которые указывают на ту же связь [10].

Однако обнаруженная авторами корреляционная связь между выявленными высокими значениями некоторых маркеров ОС и низкими показателями когнитивной функции у подростков после манифестации ДКА, по-видимому, до этого не изучалась. То есть авторами впервые показано, что у подростков с СД 1 типа после перенесённого эпизода ДКА имеются проявления ОС и параллельное нарушение церебральной функции. Полученные данные подтверждают гипотезу о том, что проявления ОС могут быть важным триггером в развитии когнитивного дефицита на фоне СД 1 типа [12].

Результаты данного исследования позволяют предположить, что после манифестации ДКА наличие проявлений ОС является одним из важных патогенетических механизмов формирования когнитивной дисфункции у подростков с СД 1 типа. Важно отметить, что выраженность ОС напрямую была связана с длительностью заболевания и частотой декомпенсаций в анамнезе. Внедрение в диагностический арсенал при ДКА определения уровней 8-ДГН и 8-ИП позволит своевременно выявлять проявления ОС, а тестирование по МКШ позволит диагностировать когнитивную дисфункцию у подростков с СД 1 типа.

Заключение. Выявлено низкое содержание 8-ДГН и 8-ИП у пациентов с СД 1 типа, после манифестации ДКА, которые можно рассматривать как маркеры церебральной недостаточности. Обнаружены проявления когнитивного дефицита, которые коррелировали с высокими показателями 8-ДГН и 8-ИП. Максимально ранняя диагностика мозговой дисфункции, за счет определения данных маркеров ОС и дополнительного назначения антиоксидантной терапии, может снизить риск формирования и прогрессирования когнитивного дефицита у подростков с СД 1 типа.