Диарея после метформина что делать
Роль кишечной микрофлоры в лечении диабета 2 типа
МИКРОФЛОРА КИШЕЧНИКА ИГРАЕТ КЛЮЧЕВУЮ РОЛЬ В КЛАССИЧЕСКОМ ЛЕЧЕНИИ САХАРНОГО ДИАБЕТА 2 ТИПА
Модель молекулы метформина
Метформин изменяет кишечный микробиом лиц с диабетом 2 типа, усиливая этим терапевтическое действие препарата
Человеческое тело содержит больше бактерий, чем человеческих клеток. Большинство этих бактерий существуют в кишечнике, который является сегодня самой густонаселенной экосистемой, и где генов микробиома, дополняющих наш собственный геном, в 1000 раз больше.
Секвенирование микробиома у 22 пациентов до и после лечения по сравнению с группой пациентов, получавших плацебо, показало, что за два месяца лечения микробиом кишечника резко изменился. В результате экспериментов в лаборатории, исследователи показали, что метформин увеличивает рост нескольких бактериальных видов, которые связаны с повышением уровня метаболизма.
Некоторые пациенты с диабетом 2 типа могут контролировать свое заболевание метформином, в то время как другим это не помогает. Возможно, это связано с конфигурацией их микробиома. Более того, наиболее распространенными неблагоприятными явлениями являются кишечные проблемы, такие как диарея и боль в животе.
«Представьте, что мы в будущем можем изменить кишечную флору, чтобы больше людей реагировали на лечение, и что побочные эффекты могут быть уменьшены путем изменения кишечной микробиоты пациентов, которые будут принимать метформин», заключает Фредрик Бекхед.
Подробнее о проведении исследования
Итак, ученые из Гетеборгского и Жиронского университетов выяснили, что при лечении диабета второго типа метформином происходит изменение состава и особенностей микробиома кишечника. Это оказывает существенный вспомогательный эффект в терапии, налаживая систему регуляции уровня сахара и гликозилированного гемоглобина в крови.
Метформин – лекарство, которое часто используют для больных диабетом второго типа. Он помогает снижать уровень сахара в крови за счет уменьшения его выработки в печени, активируя, в частности, 5’АМФ-активируемую протеинкиназу. Однако механизм его действия почти неизвестен. Он работает даже при использовании препаратов с малой концентрацией, кроме того, он лучше работает при пероральном введении, чем при внутривенном. Согласно ряду исследований препаратов разного типа, основная его работа проходит в нижних отделах кишечника. Ученые решили выяснить, не влияет ли метформин на состав кишечных бактерий, и не играет ли это свою роль в лечении диабета.
Исследование. В течение четырех месяцев 40 волонтеров, болеющих диабетом второго типа, следовали низкокалорийной диете и принимали участие в двойном слепом исследовании, принимая либо метформин, либо плацебо. У обеих групп в конце эксперимента снизился вес, но только у метформиновой группы существенно снизился уровень глюкозы в крови и уровень HbA1c (гликозилированного гемоглобина, высокий уровень которого свойственен диабетикам). После шести месяцев индекс массы тела у людей метформиновой группы перестал снижаться, однако уровень глюкозы и HbA1c в их крови продолжал падать.
Чтобы оценить, насколько у исследуемых групп поменялся состав микробиома кишечника, было проведено секвенирование ДНК 131 проб фекалий и получены данные о соответствующих метагеномах. У плацебо-группы состав штаммов бактерий почти не изменился, а у метформиновой группы изменения произошли более чем с восьмидесятью штаммами, большинство из которых относились к гаммапротеобактериям. Существенно увеличился уровень Esherichia и снизился уровень Intestinibacter. Увеличилось также, например, количество бактерий Akkermansia muciniphila — раньше это уже связывали с действием метформина, но в данной работе ученые не нашли достоверной корреляции между количеством этих бактерий в кишечнике и уровнем снижения HbA1c.
Некоторая часть группы, принимавшей плацебо, спустя шесть месяцев тоже прошла курс лечения метформином, и показала те же результаты, что и метформиновая группа в первой части проекта. У них также наблюдалось повышение уровня бактерий рода Bifidobacterium. Выяснилось, что метформин непосредственно влияет на процессы репликации у Bifidobacterium adolescentis и Akkermansia muciniphila, увеличивая рост этих бактерий, но не оказывает такого влияния, например, на бактерий рода Esherichia. Ученые показали, что лекарство оказывает существенное влияние на положительные связи между разными бактериями, усиливая их, поэтому на многие отдельные виды оно влияет не напрямую, а опосредованно.
У трех людей, принимающих метформин, были взяты пробы фекалий до начала эксперимента и после его окончания. Эти пробы были скормлены мышам, не имеющим собственных микробиомов, которых заранее с помощью высококалорийной диеты довели до состояния, аналогичного диабету второго типа. В двух из трех случаев, а также при сочетании проб трех людей в одной, мыши показали значительные улучшения в способности контролировать уровень сахара в крови и в снижении HbA1c. В контрольной группе мышей, получивший пробы фекалий плацебо-группы, никаких улучшений не наблюдалось.
Выяснилось, что метформин влиял на регуляцию многих бактериальных генов, причем самые существенные изменения происходили в период с 2 до 4 месяцев приема лекарства. Затронуты были гены, отвечающие за мембранный транспорт, сахарный метаболизм, устойчивость к лекарствам и ряд других. Любопытным является тот факт, что метаболизм бактерий по-разному менялся в кишечнике мужчин и женщин: в частности, уровень бутиратов и ацетатов ( короткоцепочечных жирных кислот ) повышался в образцах мужчин, но не женщин, а вот уровень лактата и сукцината одинаково увеличивался и у тех, и у других.
В дальнейшем исследователи планируют выяснить, как именно изменение состава и работы микробиома после приема метформина влияет на механизмы регуляции уровня сахара в крови.
Перспективы использования пролонгированной формы метформина в лечении сахарного диабета 2-го типа
Рассмотрены особенности терапии больных сахарным диабетом 2-го типа метформином в обычной и пролонгированной форме. Создание пролонгированной формы метформина является крайне актуальной для практической диабетологии и может стать новой вехой в истории пре
Are examined the special features of therapy of patients by 2nd type diabetes mellitus with metformin in the usual and prolonged form. The creation of the prolonged form of metformin is extremely immediate for practical diabetology and can become new landmark in the history of the preparations of the class of biguanide.
Сахарный диабет (СД) 2-го типа имеет большое социально-экономическое значение. Силы множества исследователей и организаций направлены на создание новых фармакологических агентов, позволяющих компенсировать заболевание. В настоящее время, несмотря на обилие новых разработанных сахароснижающих средств, для лечения СД 2-го типа наиболее часто используется метформин.
Можно считать, что история клинического применения препаратов класса бигуанидов началась в средневековой Европе. В те времена для лечения чумы, гельминтозов, укусов змей, дизурии использовали растение Galega officinalis (французская лилия). Есть основания полагать, что это средство применяли в народной медицине для лечения симптомов, которые в настоящее время связываются с развитием СД [8].
В начале 20 века было описано несколько экстрактов Galega officinalis, снижающих гликемию (гуанидин, галегин (изоамилен гуанидин)), а также синтетическим путем были получены синталины (А и В), использовавшиеся для лечения пациентов на протяжении десятка лет. Метформин впервые был описан в 1922 году Эмилем Вернером и Джеймсом Беллом. Слотта и Чеше в 1929 году обнаружили его сахароснижающее действие у кроликов. С открытием инсулина и его широким внедрением в клиническую практику исследования бигуанидов прекратились и были забыты. Не был информирован о результатах этих исследований и Жан Стерн, клинический фармаколог, работавший в Париже. Он, независимо от немецких исследователей, предпринял ряд опытов над одним из экстрактов французской лилии — галегином. Стерн выделил метформин (диметилбигуанид) и предложил его в качестве фармакологического средства для лечения СД. Исследователь дал название препарату — «глюкофаг», что означало «пожирающий глюкозу». Результаты работы Ж. Стерна были опубликованы в 1957 году. В этом же году Унгар предложил использовать фенформин, а в 1958 году Менерт доложил о буформине [8].
Фенформин и буформин вызывали более выраженное снижение гликемии, чем метформин, однако при применении этих средств часто развивался лактацидоз. Это привело к тому, что препараты перестали использоваться в клинической практике к концу 70-х годов. Наиболее безопасным представителем этого класса в отношении развития лактат-ацидоза является метформин. Оригинальным препаратом метформина является Глюкофаж®.
Сахароснижающий эффект метформина связан с уменьшением всасывания углеводов в кишечнике, снижением продукции глюкозы печенью из-за подавления глюконеогенеза и гликогенолиза в печени, повышением чувствительности к инсулину периферических тканей и улучшением утилизации глюкозы в печеночных, мышечных, жировых клетках [2, 3]. Отмечено снижение повышенного систолического и диастолического давления у лиц с инсулинорезистентностью, как при наличии сахарного диабета, так и при его отсутствии [1, 9]. Снижение артериального давления при приеме метформина (Глюкофажа®) обусловлено нормализацией цикла сокращения/расслабления артериол и уменьшением проницаемости сосудистой стенки. Метформин прямо или косвенно воздействует на многие звенья липидного обмена, снижая проявления дислипидемии [5, 9]. Установлено, что препарат способствует снижению в крови триглицеридов, липопротеидов низкой плотности, повышению липопротеидов высокой плотности, снижению уровня свободных жирных кислот, угнетению липолиза в жировых и мышечных клетках. Метформин обладает легким анорексигенным эффектом, обусловленным прямым контактом препарата со слизистой оболочкой желудочно-кишечного тракта, что приводит к уменьшению аппетита и небольшому снижению массы тела. Не исключается его влияние на метаболизм глюкагоноподобного пептида-1 и воздействие на гипоталамические нейроны. В последнее время было установлено, что метформин повышает аффинность инсулиновых рецепторов и стимулирует рецепторные и пострецепторные пути передачи инсулинового сигнала, что приводит к увеличению поглощения глюкозы печеночными, мышечными и жировыми клетками. Кроме того, метформин может уменьшать неблагоприятное влияние окислительного стресса на развитие сосудистых осложнений [1].
Благоприятный эффект препарата на различные звенья метаболизма в организме позволил расширить показания к его применению у лиц с метаболическим синдромом с нарушением гликемии натощак и нарушенной толерантности к глюкозе для профилактики развития сахарного диабета и в качестве кардиопротективного средства [1, 7]. Препарат также можно применять больным с абдоминальным типом ожирения, если диетотерапия в течение 6 месяцев не привела к улучшению метаболических показателей [4], особенно у больных с нарушенной толерантностью к глюкозе и у больных с мягкой артериальной гипертензией с проявлениями инсулинорезистентности. Максимальная доза метформина при лечении метаболического синдрома 1500–1700 мг/сут [7]. У детей с сахарным диабетом разрешено лечение препаратом Глюкофаж® с 10-летнего возраста. Назначение препарата женщинам с синдромом поликистозных яичников и гирсутизмом приводит к снижению инсулинорезистентности, уровней тестостерона и андростендиона и повышению содержания глобулина, связывающего половые гормоны. Это способствует восстановлению нормального овуляторного менструального цикла и репродукции.
Противопоказаниями к назначению препаратов группы метформина являются наличие беременности, нарушение функции почек и гипоксии любой этиологии (тяжелые заболевания сердечно-сосудистой и дыхательной системы, острый инфаркт миокарда, нестабильная стенокардия, острые и тяжелые нарушения ритма сердца, острые стрессорные ситуации, хирургические вмешательства, тяжелые инфекции и травмы, острые и хронические нарушения мозгового кровообращения), заболевания печени с нарушением функции, злоупотребление алкоголем, фолиево-, В12— и железодефицитные состояния. Временная отмена метформина должна производиться перед исследованиями, сопровождающимися внутривенным введением йодсодержащих рентгеноконтрастных веществ [3, 5].
Механизм действия метформина в настоящее время хорошо изучен. Все ведущие мировые ассоциации по лечению СД (Американская диабетическая ассоциация (ADA), Европейская ассоциация по изучению диабета (EASD), Британский национальный институт здоровья и качества медицинской помощи (NICE), Российская ассоциация эндокринологов (РАЭ)) рекомендуют метформин в качестве препарата выбора при дебюте заболевания. В исследовании United Kingdom Prospective Diabetes Study (UKPDS) по лечению СД 2-го типа было доказано, что раннее назначение метформина (Глюкофажа®) пациентам с СД 2-го типа приводит к уменьшению смертности от сердечно-сосудистых осложнений [10]. При этом у метформина были обнаружены дополнительные положительные плейотропные эффекты.
На протяжении более полувека метформин используется в неизменном виде. Наиболее частым побочным эффектом препарата являются негативные явления со стороны желудочно-кишечного тракта (до 25% пациентов). Побочные эффекты метформина включают тошноту, рвоту, «металлический» привкус во рту, диарею, кишечные колики и метеоризм. Расстройства со стороны желудочно-кишечного тракта часто возникают в начале лечения или при повышении дозы препарата, но через несколько недель могут исчезать. Достаточно часто симптомы сохраняются длительно. Значительная доля больных с диспептическими расстройствами отказывается от приема метформина. Еще одной проблемой является необходимость приема препарата 2–3 раза в сутки, что снижает комплаентность. В случае хронических заболеваний, таких как СД 2-го типа, степень приверженности лечению у пациентов очень важна. Биодоступность обычных форм метформина при пероральном приеме составляет лишь 50–60% [6].
С целью преодоления этих барьеров и для оптимизации лечения пациентов с СД 2-го типа разработана инновационная форма метформина — Глюкофаж® Лонг — оригинальный препарат метформина в форме таблеток пролонгированного действия с возможностью применения один раз в сутки. Эта разработка является крайне актуальной для практической диабетологии и может стать новой вехой в истории препаратов класса бигуанидов.
Трудности разработки препарата метформина длительного действия связаны с тем, что активное вещество всасывается большей частью из верхних отделов кишечника. Кроме того, в тонкой кишке имеет место насыщаемость по отношению к метформину. Это означает, что при превышении определенного порогового значения концентрации в просвете кишки вещество перестает всасываться. Таким образом, традиционный подход, включающий разработку таблетки, из которой вещество будет высвобождаться на всем протяжении кишечника, в случае метформина не применим [6].
Таблетка Глюкофажа® Лонг создана благодаря уникальной запатентованной технологии — диффузионной системы ГельШилд (GelShield). Таблетка представляет собой двойную гелевую гидрофильную систему: внешний плотный аморфный полимер, не содержащий метформин, окружает расположенные в нем гранулы внутреннего полимера, содержащие метформин. После приема таблетки внешний полимер абсорбирует воду и набухает, вследствие чего таблетка в желудке превращается в гелеобразную массу. Метформин медленно проникает через внешний полимерный гель, высвобождаясь из таблетки, и попадает в кровоток. При этом таблетка дольше задерживается в желудке, обеспечивая контролируемое выделение метформина в желудочно-кишечный тракт посредством диффузии из гелевой таблетки. Таким образом система GelShield обеспечивает более медленное, ровное и длительное поступление Глюкофажа® без начального быстрого подъема концентрации препарата в плазме.
При исследовании фармакодинамики Глюкофажа® Лонг было доказано, что пиковая концентрация препарата в крови наступает позже (7 часов после приема таблетки Глюкофаж® Лонг и 2,5–3 часа при приеме метформина быстрого высвобождения), а также уменьшена по амплитуде по сравнению с таковой при приеме обычной формы метформина (при приеме Глюкофажа® Лонг она ниже на 25–30%). Площадь под кривой зависимости концентрация/время сравнима при приеме двух форм препарата. В клинических исследованиях было показано, что эффективность для компенсации СД 2-го типа при приеме обычной формы метформина, метформина с пролонгированным действием (Глюкофажа® Лонг) 1 раз в сутки, а также при двукратном приеме препарата пролонгированного действия одинакова. В исследованиях было показано, что риск развития любых нежелательных явлений со стороны желудочно-кишечного тракта, а также диареи у пациентов, принимающих Глюкофаж® Лонг, на 50% ниже, чем при приеме стандартной формы метформина. Однократный прием позволяет улучшить комплаентность пациентов [6].
Глюкофаж® Лонг применяется в дозе 500–2000 мг в сутки. Как правило, препарат назначают во время вечернего приема пищи один раз в день (стартовая доза — 500 мг). Титрация дозы осуществляется 1 раз в 10–15 дней до достижения целевых значений гликемии. Медленное повышение дозы метформина способствует снижению риска развития побочных эффектов. Перевод пациента с обычного метформина на пролонгированную форму можно осуществлять назначением пациенту дозы Глюкофажа® Лонг, идентичной суммарной дозе метформина быстрого высвобождения за сутки.
Применение метформина пролонгированного действия (Глюкофаж® Лонг) существенно оптимизирует лечение по сравнению с традиционной лекарственной формой метформина, так как позволяет значительно снизить выраженность гастроинтестинальных нежелательных явлений и сокращает частоту приема препарата до 1 раза в сутки.
Литература
Е. А. Волкова, кандидат медицинских наук, доцент
В. А. Колосков, кандидат медицинских наук, доцент
А. В. Федорова, кандидат медицинских наук, доцент
С. Н. Фогт
ГБОУ ВПО СЗГМУ им. И. И. Мечникова Минздравсоцразвития России, Санкт-Петербург
Диарея после метформина что делать
Количество пациентов, страдающих сахарным диабетом (СД) 2 типа, в настоящее время не только не имеет тенденции к снижению, но и стремительно увеличивается. Так, за последние 10 лет распространенность данного заболевания в мире выросла более чем в 2 раза и к концу 2015 г. составила 415 млн человек. По прогнозам Международной федерации диабета, к 2030 г. число больных может увеличиться до 592 млн, к 2040 г. – до 642 млн чел. Среди случаев сахарного диабета диабет 2 типа составляет около 90 % заболеваемости.
На 31.12.2016 г. в России в систему онлайн-регистра включено 79 регионов. Согласно данным Федерального регистра СД, общая численность пациентов с СД на 31.12.2016 г. составила 4,348 млн человек (2,97 % населения РФ), из них: 92 % (4 млн) – СД 2 типа, 6 % (255 тыс.) – СД 1 типа и 2 % (75 тыс.) – другие типы СД [1; 2].
На территории Пензенской области на 01.07.2017 г. зарегистрировано 45773 больных сахарным диабетом, из них страдающих СД 2 типа – 42059 человек.
Главная цель терапии СД – нормализация уровня гликемии. Кроме того, данные, полученные в результате многочисленных клинических исследований, демонстрируют, что помимо влияния на уровень глюкозы плазмы крови, эффективными способами профилактики прогрессирования заболевания является снижение артериального давления, уровня липидов крови, особенно при СД 2 типа или изменении толерантности к глюкозе. Данный факт связан с тем, что СД типа 2 является частью метаболического синдрома, сочетающего в себе резистентность к инсулину, нарушение липидного, пуринового обмена, артериальную гипертензию.
Таким образом, фармакотерапия СД типа 2 заключается в постепенной нормализации гликемии, липидного спектра и артериального давления [3; 4].
Препаратом выбора для стартовой терапии СД 2 типа является метформин, снижающий инсулинорезистентность тканей, а также вызывающий ряд благоприятных сердечно-сосудистых и метаболических эффектов. В частности, признавая роль свободнорадикального окисления липидов в патогенезе различных заболеваний, хочется отметить влияние метформина на некоторые процессы перекисного окисления липидов и антиоксидантную систему [5; 6]. Результаты многочисленных экспериментальных и клинических исследований продемонстрировали дополнительные терапевтические эффекты метформина, что позволило расширить показания к его назначению [7–9].
Сегодня метформин является обязательным компонентом терапии СД 2 типа на всех стадиях развития заболевания [10]. Согласно «Алгоритмам специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом» метформин – препарат первого ряда для терапии СД 2 типа [1, 2].
Целью настоящей работы явилось изучение эффективности и безопасности препарата «Метформин» (ПАО «Биосинтез», г. Пенза, Россия) у пациентов с сахарным диабетом 2 типа.
Материалы и методы исследования
Ретроспективное описательное исследование проведено на базе медицинского эндокринологического центра ГБУЗ «Пензенская областная клиническая больница им. Н.Н. Бурденко» с марта по июль 2017 г. (период набора материала март – июнь 2017 г).
Изучены амбулаторные карты больных с сахарным диабетом 2 типа, получивших лечение метформином (ПАО «Биосинтез», г. Пенза, Россия). Исследуемые пациенты были разделены на 2 группы в зависимости от длительности заболевания.
В первую группу вошли 30 больных с впервые выявленным СД 2 типа.
Во вторую группу вошли 30 пациентов СД 2 типа, которые имели диабет в течение 3,7 ± 1,3 лет и принимали пероральные сахароснижающие препараты, производные сульфонилмочевины.
Пациентам обеих групп коррекция липидного обмена не проводилась. Все больные получали антигипертензивную терапию для коррекции повышенного артериального давления. Никто из пациентов не курил. Всем больным, кроме фармакотерапии, были даны рекомендации по рациональному питанию с уменьшением калорийности пищи и увеличению дозированных физических нагрузок. Все пациенты прошли обучение в школе диабета на базе медицинского эндокринологического центра ГБУЗ «Пензенская областная клиническая больница им. Н.Н. Бурденко».
Критериями включения в исследование стали:
Критериями исключения из исследования были:
Все пациенты проходили обследование в амбулаторных условиях.
До назначения метформина всем пациентам проводили антропометрические обследования: измеряли массу тела, рост, окружность талии, окружность бедер. Степень ожирения оценивали, рассчитывая индекс массы тела с использованием классификации ожирения ВОЗ (1997 г.). Тип ожирения определяли с помощью измерения окружности талии и бедер и расчета антропометрического показателя, показывающего соотношение окружности талии и окружности бедер. Окружность талии измеряли, на середине расстояния между нижним краем грудной клетки и гребнем подвздошной кости по средне-подмышечной линии в положении пациента стоя, окружность бедер – в самой широкой их области на уровне большого вертела. Ожирение считали абдоминальным, если у женщин величина соотношения окружности талии и окружности бедер была более 0,85, у мужчин – более 1,0.
Исследование липидного профиля проводили, определяя в сыворотке крови пациента концентрации общего холестерина (ХС), триглицеридов (ТГ), липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП) и липопротеидов низкой плотности ХС ЛПНП.
Для диагностики СД использовали критерии экспертной группы ВОЗ (1999–2013): гликемия натощак ≥ 6,1 ммоль/л, или через 2 часа после ПГТГ ≥ 11,1 ммоль/л, или случайное определение ≥ 11,1 ммоль/л. Уровень гликозилированного гемоглобина (HbA1с) определяли с использованием метода, сертифицированного в соответствии с National Glycohemoglobin Standardization Program (NGSP) и стандартизованного в соответствии с референсными значениями, принятыми в Diabetes Control and Complications Trial (DCCT) [1]. Целевые значения, принятые для пациентов обеих групп, составили НвА1с
Инсулинорезистентность и пути ее коррекции при сахарном диабете 2 типа
Инсулинорезистентность — это недостаточный биологический ответ клеток на действие инсулина при его достаточной концентрации в крови. Биологические эффекты инсулина могут быть объединены в четыре группы: очень быстрые (секунды): гиперполяризация мембран
Инсулинорезистентность — это недостаточный биологический ответ клеток на действие инсулина при его достаточной концентрации в крови. Биологические эффекты инсулина могут быть объединены в четыре группы:
Таким образом, понятие инсулинорезистентности не сводится только к параметрам, характеризующим метаболизм углеводов, а включает также изменение метаболизма жиров, белков, функции эндотелия, экспрессии генов и др.
Можно выделить целый ряд заболеваний и физиологических состояний, сопровождающихся инсулинорезистентностью. Основные из них следующие (М. И. Балаболкин, 2001):
Термин «инсулинорезистентность» не следует отождествлять с «синдромом инсулинорезистентности» или «метаболическим синдромом», описанным G. Reaven (1988) и включающим в себя: нарушение толерантности к глюкозе (или СД 2 типа), артериальную гипертензию, гиперурикемию, гиперкоагуляцию, микроальбуминурию и некоторые другие системные нарушения.
Свое биологическое действие на уровне клетки инсулин осуществляет через соответствующий рецептор. Инсулиновый рецептор представляет собой белок, состоящий из двух α- и двух β-субъединиц. α-субъединица располагается на наружной поверхности клеточной мембраны, именно с ней связывается инсулин. β-субъединица является трансмембранным белком и обладает тирозинкиназной активностью, которая не проявляется при отсутствии инсулина. Присоединение инсулина к центру связывания на α-субъединицах активирует фермент, причем субстратом служит сам этот фермент, т. е. происходит аутофосфорилирование β-субъединицы рецептора инсулина по нескольким тирозиновым остаткам. Фосфорилирование β-субъединицы, в свою очередь, приводит к изменению субстратной специфичности фермента: теперь он способен фосфорилировать другие внутриклеточные белки — субстраты инсулинового рецептора (СИР). Известны СИР-1, СИР-2, а также некоторые белки семейства STAT (signal transducer and activator of transcription — переносчики сигнала и активаторы транскрипции). Фосфорилирование СИР ведет к плейотропной реакции клетки на инсулиновый сигнал. Мыши лабораторной линии, лишенные гена СИР-1, проявляют резистентность к инсулину и сниженную толерантность при нагрузке глюкозой. Инсулин при посредничестве СИР-1 активирует фосфатидилинозитол-3-киназу (ФИ-3-киназу). Активация ФИ-3-киназы является центральным звеном сигнального пути, стимулирующего транслокацию глюкозного транспортера ГЛЮТ-4 из цитозоля в плазматическую мембрану, а следовательно, и трансмембранный перенос глюкозы в мышечные и жировые клетки. Ингибиторы ФИ-3-киназы подавляют и базальное, и стимулированное инсулином потребление глюкозы; в последнем случае ингибируется транслокация ГЛЮТ-4 к мембране (M. Reaven Gerald, 1999).
Согласно современным представлениям резистентность периферических тканей (мышечной, жировой и ткани печени) к действию инсулина лежит в основе патогенеза СД 2 типа. Нарушения обменных процессов, наблюдаемые вследствие инсулинорезистентности при СД 2 типа, представлены в таблице 1.
Инсулинорезистентность мышечной ткани является наиболее ранним и, возможно, генетически определяемым дефектом, который намного опережает клиническую манифестацию СД 2 типа. Результаты исследований с применением ядерной магнитно-резонансной спектроскопии (NMR) показали (G. I. Shulman, D. L. Rothman, 1990), что синтез гликогена в мышцах играет принципиальную роль в инсулинобусловленном усвоении глюкозы как в норме, так и при СД 2 типа, вместе с тем нарушение синтеза гликогена является вторичным по отношению к дефектам транспорта и фосфорилирования глюкозы.
Снижение концентрации инсулина в печени характеризуется отсутствием его ингибирующего влияния на процессы глюконеогенеза, снижением синтеза гликогена, активацией процессов гликогенолиза, что в конечном итоге приводит к повышению продукции глюкозы печенью (R. A. DeFronzo, 1990).
Другим звеном, играющим значительную роль в развитии гипергликемии, является резистентность жировой ткани к действию инсулина, а именно резистентность к антилиполитическому действию инсулина. В результате неконтролируемого окисления липидов освобождается большое количество свободных жирных кислот (СЖК). Повышение их уровня ведет к ингибированию процессов транспорта и фосфорилирования глюкозы и, как следствие, к снижению окисления глюкозы и синтеза гликогена в мышцах (M. M. Hennes, E. Shrago, 1990). Таким образом, изменения жирового обмена, а именно метаболизма СЖК, способствуют нарушению утилизации глюкозы тканями.
Избыток СЖК активизирует процессы глюконеогенеза, влияет на синтез липопротеидов в печени, приводя к повышенному образованию липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП) и триглицеридов, что сопровождается снижением уровня липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) (R. H.Unger, 1995).
Длительное повышение уровня СЖК оказывает прямое повреждающее действие на β-клетки поджелудочной железы, что описано как эффект липотоксичности, результатом которого является снижение секреторной способности β-клеток панкреатических островков.
Состояние инсулинорезистентности и высокий риск развития СД 2 типа характерен для лиц с висцеральным, а не с периферическим характером распределения жировой клетчатки. Возможно, это связано с биохимическими особенностями висцеральной жировой ткани: она слабо реагирует на антилиполитический эффект инсулина. В висцеральной жировой ткани отмечено усиление синтеза фактора некроза опухолей, который снижает активность тирозинкиназы инсулинового рецептора и фосфорилирование СИР-белков. Гипертрофия адипоцитов при абдоминальном типе ожирения приводит к изменению конформации молекулы инсулинового рецептора и нарушению процессов связывания его с инсулином.
Пока β-клетки поджелудочной железы способны вырабатывать достаточное количество инсулина для компенсации перечисленных дефектов и поддерживать состояние гиперинсулинемии, гипергликемия будет отсутствовать. Однако при истощении резервов β-клеток возникает состояние относительной недостаточности инсулина, что проявляется повышением уровня сахара крови и манифестацией диабета. Как показали результаты исследований (Levy et al., 1998), у больных СД 2 типа находящихся только на диете, через 5–7 лет от начала заболевания происходит значительное снижение функции β-клеток, в то время как чувствительность тканей к инсулину практически не меняется. Существует немало клинических доказательств тому, что гиперинсулинемия является независимым фактором риска развития ишемической болезни сердца как у лиц, не имеющих СД 2 типа, так и у больных с СД 2 типа (S. Lebto et al., 2000).
Тактика лечения СД 2 типа должна быть направлена на нормализацию патогенетических процессов, лежащих в основе заболевания, т. е. на уменьшение инсулинорезистентности и улучшение функции β-клеток.
В настоящее время существуют нефармакологические и фармакологические методы коррекции инсулинорезистентности. К нефармакологическим методам относятся низкокалорийная диета, направленная на снижение массы тела, и физические нагрузки — фундамент на котором базируется лечение всех больных СД 2 типа с инсулинорезистентностью. Снижение веса может быть достигнуто при соблюдении низкокалорийной диеты, содержащей менее 30% жиров, менее 10% насыщенных жиров и более 15 г/ккал клетчатки, а также при регулярном режиме физических нагрузок.
Больным могут быть рекомендованы регулярные аэробные физические нагрузки средней интенсивности (пешие прогулки, плавание, равнинные лыжи, велосипед) продолжительностью 30–45 мин от 3 до 5 раз в неделю, а также любой посильный комплекс физических упражнений (J. Eriksson, S. Taimela, 1997). Физические нагрузки стимулируют инсулиннезависимое поглощение глюкозы, при этом индуцированное упражнениями увеличение потребления глюкозы не зависит от действия инсулина. Более того, во время физических нагрузок происходит парадоксальное снижение уровня инсулина в крови. Потребление глюкозы мышцами увеличивается, несмотря на падение уровня инсулина, при этом физическая нагрузка сопровождается перемещением ГЛЮТ-4 из другого пула, нежели под действием инсулина (N. S. Peirce, 1999).
В период дебюта заболевания, до формирования стойкого снижения секреторной функции β-клеток поджелудочной железы, особенно при избыточной массе тела или ожирении, препаратами выбора являются средства, снижающие инсулинорезистентность периферических тканей. К этой группе препаратов относятся бигуаниды и тиазолидиндионы (глитазоны).
В России, как и во всех странах мира, из группы бигуанидов применяется только метформин (сиофор, глюкофаж, глиформин).
Основной механизм действия метформина направлен на устранение продукции глюкозы печенью, а также на снижение инсулинорезистентности мышечной и жировой ткани. Препарат обладает способностью подавлять глюконеогенез, блокируя ферменты данного процесса в печени. В присутствии инсулина бигуаниды увеличивают периферическую утилизацию глюкозы мышцами, активируя тирозинкиназу инсулинового рецептора и транслокацию ГЛЮТ-4 и ГЛЮТ-1 в мышечных клетках. Бигуаниды повышают утилизацию глюкозы кишечником (усиливая анаэробный гликолиз), что проявляется в снижении уровня глюкозы в крови, оттекающей от кишечника. Длительное применение метформина положительно влияет на липидный обмен: приводит к снижению уровня холестерина и триглицеридов в крови. Механизм действия метформина — антигипергликемический, а не гипогликемический. Препарат не снижает содержание глюкозы в крови ниже ее нормального уровня — вот почему при монотерапии метформином отсутствуют гипогликемические состояния. По данным ряда авторов, метформин обладает аноректическим действием. У больных, получающих метформин, наблюдается снижение массы тела, преимущественно за счет уменьшения жировой ткани. Доказано положительное влияние препарата и на фибринолитические свойства крови за счет подавления ингибитора активатора плазминогена-1.
Результаты проспективного исследования, проведенного в Великобритании (UKPDS), показали, что применение метформина с момента установления диагноза снижает смертность от причин, связанных с СД, на 42%, общую смертность — на 36%, а частоту диабетических осложнений — на 32% (Lancet, 1998). Полученные данные свидетельствует о том, что прием метформина достоверно улучшает выживаемость и снижает риск развития осложнений СД 2 типа. При этом в исследовании UKPDS средняя суточная доза метформина (глюкофаж) составляла для большинства пациентов 2000 мг и выше. Именно доза 2000 мг/сут является оптимальной суточной дозой, при которой наблюдается лучший контроль сахара крови.
Показанием к назначению метформина является СД 2 типа на фоне избыточной массы тела или ожирения, при неудовлетворительной компенсации углеводного обмена на фоне диеты и физической нагрузки.
Начальная суточная доза метформина — 500 мг. Через 1 нед от начала терапии при отсутствии побочных эффектов дозу препарата увеличивают. Максимальная суточная доза препарата составляет 3000 мг. Принимают препарат 2–3 раза в день во время еды, что чрезвычайно важно для максимальной эффективности применения. Длительность действия препарата составляет 8–12 ч.
Среди побочных эффектов действия метформина следует отметить диарею, диспепсические расстройства, металлический вкус во рту. Побочные эффекты обычно исчезают при снижении дозы препарата. Упорная диарея является противопоказанием для отмены препарата.
Угнетая глюконеогенез, бигуаниды способствуют увеличению содержания лактата, пирувата, аланина (веществ, являющихся предшественниками глюкозы в процессе глюконеогенеза), что в крайне редких случаях может привести к развитию лактацидоза. Риск развития лактацидоза увеличивается при приеме чрезмерно больших доз препарата, у больных с почечной и печеночной недостаточностью, а также при наличии состояний, сопровождающихся гипоксией тканей.
Противопоказаниями к назначению метформина являются нарушения функций почек (снижение клиренса креатинина ниже 50 мл/мин или повышение креатинина в крови выше 1,5 ммоль/л), злоупотребление алкоголем, беременность, лактация, а также гипоксические состояния любой природы: недостаточность кровообращения, дыхательная недостаточность, анемия, острые инфекции, острый инфаркт миокарда, шок, внутривенное введение йодсодержащих контрастных веществ.
Исследования последних лет показали, что частота летального повышения в крови уровня молочной кислоты на фоне длительного лечения метформином составляет лишь 0,084 случая на 1000 больных в год. Соблюдение противопоказаний к назначению метформина исключает риск развития данного осложнения.
Метформин может применяться как монотерапия или в сочетании с препаратами сульфонилмочевины у больных СД 2 типа. Комбинация бигуанидов и производных сульфонилмочевины является рациональной, поскольку влияет на оба звена патогенеза СД 2 типа: стимулирует секрецию инсулина и улучшает чувствительность тканей к инсулину. В настоящее время разработаны и активно используются комбинированные препараты с фиксированной дозой метформина и производных сульфонилмочевины:
Комбинированные препараты имеют ряд преимуществ. За счет более низких терапевтических доз комбинируемых препаратов отмечается лучшая их переносимость, а также наблюдается меньшее количество побочных эффектов, чем при монотерапии или при раздельном назначении комбинируемых препаратов. При приеме комбинированных препаратов отмечается более высокая комплаентность, поскольку уменьшается количество и кратность приема таблетированных препаратов. Использование комбинированных препаратов дает возможность назначения трехкомпонентной терапии. Наличие различных дозировок препаратов, входящих в состав комбинированного препарата (как для препарата глюкованс), делает возможным более гибкий подбор именно оптимального, нужного соотношения комбинируемых препаратов. Однако строго фиксированная доза препаратов вызывает вместе с тем и ряд трудностей при необходимости изменения дозы только одного из комбинируемых препаратов.
Также у больных СД 2 типа метформин может применяться в комбинации с инсулином в случае выраженной инсулинорезистентности, что позволяет улучшить компенсацию углеводного обмена.
Активация PPARγ изменяет экспрессию генов, вовлеченных в такие метаболические процессы, как адипогенез, передача инсулинового сигнала, транспорт глюкозы (Y. Miyazaki еt al., 2001), что приводит к снижению резистентности тканей к действию инсулина в клетках-мишенях. В жировой ткани действие глитазонов приводит к торможению процессов липолиза, к накоплению триглицеридов, результатом чего является снижение уровня СЖК в крови. В свою очередь, снижение уровня СЖК в плазме способствует усилению процессов поглощения глюкозы мышцами и уменьшает глюконеогенез. Поскольку СЖК оказывают липотоксическое действие на β-клетки, их снижение улучшает функцию последних.
Глитазоны способны увеличивать экспрессию и транслокацию глюкозного транспортера GLUT4 на поверхности адипоцита в ответ на действие инсулина, что усиливает утилизацию глюкозы жировой тканью. Глитазоны оказывают влияние на дифференцировку преадипоцитов, что приводит к увеличению доли более мелких, но более чувствительных к действию инсулина клеток. In vivo и in vitro глитазоны уменьшают экспрессию лептина, влияя таким образом опосредованно на массу жировой ткани (B. M. Spiegelman, 1998), а также способствуют дифференцировке бурой жировой ткани.
Глитазоны улучшают утилизацию глюкозы в мышцах. Как известно, у больных СД 2 типа наблюдается нарушение инсулинстимулированной активности ФИ-3-киназы инсулинового рецептора в мышцах. В сравнительном исследовании было показано, что на фоне терапии троглитазоном инсулинстимулированная активность ФИ-3-киназы возросла почти в 3 раза. На фоне же терапии метформином изменения активности данного фермента не наблюдалось (Yoshinori Miyazaki et al., 2003).
Результаты лабораторных исследований позволили предположить, что глитазоны (росиглитазон) обладают защитным эффектом в отношении β-клеток, препятствуют гибели β-клеток путем усиления их пролиферации (P. Beales еt al., 2000).
Действие глитазонов, направленное на преодоление инсулинорезистентности и улучшение функции β-клеток, приводит не только к поддержанию удовлетворительного гликемического контроля, но и предотвращает прогрессирование заболевания, дальнейшее снижение функции β-клеток и прогрессирование макрососудистых осложнений. Оказывая воздействие практически на все компоненты метаболического синдрома, глитазоны потенциально снижают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Рецепторы PPARγ присутствуют во всех клетках сосудистой стенки и участвующих в развитии атеросклероза: в эндотелиальных клетках, в гладкомышечных клетках сосудов (VSM), моноцитах и макрофагах. PPARγ лиганды ингибируют дифференцировку, пролиферацию и миграцию всех видов клеток. PPARγ лиганды ингибируют рост и миграцию VSM-клеток путем остановки клеточного цикла в фазу G1. Они также ингибируют два процесса, необходимые для движения VSM-клеток: миграцию, индуцированную хемоатрактантами и продукцию матриксной металопротеиназы. Помимо ингибирования миграции моноцитов, индуцированной белком хемотаксиса моноцитов (MCP)-1, PPARγ лиганды ингибируют экспрессию молекул адгезии в эндотелиальных клетках, что приводит к снижению адгезии моноцитов на эндотелиальных клетках и уменьшению воспалительного действия макрофагов (A. Greenberg et al., 2001).
В настоящее время зарегистрированы и разрешены к применению два препарата из группы тиазолидиндионов: пиоглитазон (актос) и росиглитазон (авандия).
Показанием к применению глитазонов в качестве монотерапии является впервые выявленный СД 2 типа с признаками инсулинорезистентности при неэффективности диеты и режима физических нагрузок. Глитазоны показаны в качестве комбинированной терапии в случае отсутствия адекватного гликемического контроля при приеме метформина или производных сульфонилмочевины. Для улучшения гликемического контроля может использоваться и тройная комбинация (глитазоны, метформин и производные сульфонилмочевины).
Рекомендуемые дозы тиазолидиндионов представлены в таблице 2. Препараты могут приниматься как вместе с едой, так и между приемами пищи 1 или 2 раза в день. Уровень глюкозы понижается постепенно, максимальный эффект развивается через 6–8 нед. Препараты являются эффективными и хорошо переносимыми также у пожилых больных СД 2 типа (старше 65 лет).
Противопоказаниями к применению тиазолидиндионов являются: СД 1 типа, беременность и лактация, кетоацидоз, повышение печеночных трансаминаз более чем в 2,5 раза, сердечная недостаточность III–IV класса.
Ни пиоглитазон, ни росиглитазон не обладают гепатотоксичностью.
Вместе с тем при назначении препаратов из группы глитазонов необходимо мониторировать функцию печени до начала лечения. Повышение уровня аланинаминотрансферазы (АЛТ) или аспартатаминотрансферазы (АСТ) более чем в 2,5 раза является противопоказанием для назначения глитазонов. Регулярный контроль ферментов АЛТ, АСТ в ходе лечения не показан, однако может проводиться по рекомендации врача при индивидуальных показаниях. Увеличение активности АЛТ на фоне лечения более чем в 3 раза требует прекращения дальнейшего приема препаратов.
Прием глитазонов сопровождался умеренной прибавкой массы тела, однако при этом отмечалось улучшение гликемического контроля и улучшение утилизации глюкозы тканями. В среднем при приеме росиглитазона отмечается увеличение массы тела на 1–4 кг в течение первого года. При приеме росиглитазона в комбинации с метформином прибавка массы тела была, как правило, меньше. Важно отметить, что увеличение массы тела происходит за счет увеличения подкожной жировой клетчатки, при этом масса абдоминального жира снижается.
У небольшого числа больных прием глитазонов может сопровождаться развитием анемии и отеками.
Представителем нового поколения глитазонов является росиглитазон (авандия). В отличие от пиоглитазона росиглитазон является более селективным в отношении PPARγ-рецепторов, обладает несравненно более высоким связующим сродством с PPARγ-рецепторами (в 40–100 раз выше, чем пиоглитазон) при меньшей концентрации препарата в крови. Различны и механизмы метаболизма этих двух препаратов. Росиглитазон метаболизируется изоферментными системами цитохрома P450, в основном CYP3С8, в меньшей степени — CYP2C9, в то время как пиоглитазон метаболизируется CYP3A. При терапевтических концентрациях росиглитазона в крови другие изоферменты цитохрома P450, включая CYP3A4, не угнетаются. Это означает, что вероятность взаимодействия росиглитазона с другими препаратами низка. В отличие от пиоглитазона росиглитазон не влияет на формакокинетику дигоксина, нифедипина, ранитидина, этинилэстрадиола, норэтиндрона.
Гипогликемическое действие глитазонов проявляется только в присутствии инсулина. При приеме глитазонов в качестве монотерапии наблюдается достоверное снижение не только базальной гликемии, но и постпрандиальной, при этом, что является несомненно важным, не отмечалось увеличения постпрандиальной гиперинсулинемии (G. Grunberger, W. M. Weston, 1999). Интересны данные, указывающие на более стойкий гипогликемический контроль, достигаемый при приеме росиглитазона, в сравнении с монотерапией глибенкламидом. Было показано, что при монотерапии росиглитазоном уровень НвА1с сохранялся неизменным в течение 30 мес без изменения терапии (B. Charbonnel, F. Lonnqvist, 1999). В проведенных исследованиях было показано, что росиглитазон улучшает функцию β-клеток и тем самым способен замедлять прогрессирование заболевания. Росиглитазон благоприятно влияет на функцию эндотелия и обладает способностью предупреждать развитие рестеноза после оперативных вмешательств на сосудах (T. Yoshimoto et al., 1999).
Сегодня получено много данных, указывающих на то, что применение глитазонов не только компенсирует углеводный обмен для больных диабетом, но и создает условия для блокирования механизмов, приводящих к развитию макро- и микроангиопатий, а значит, расширяются показания для применения этого препарата в клинических целях.
Эффективной и целесообразной является комбинация глитазонов и метформина. Оба препарата обладают сахароснижающим и гиполипидемическим действием, однако механизм действия росиглитазона и метформина различен (V. A. Fonseca et al., 1999). Глитазоны прежде всего усиливают инсулинобусловленное усвоение глюкозы в скелетных мышцах. Действие же метформина направлено на подавление синтеза глюкозы в печени. Как было показано в исследованиях, именно глитазоны, а не метформин способны увеличивать более чем в 3 раза активность ФИ-3-киназы, одного из основных ферментов передачи инсулинового сигнала. Помимо этого добавление глитазонов к терапии метформином приводит к значительному улучшению функции β-клеток в сравнении с терапией метформином.
Фирмой ГлаксоСмитКляйн разработан новый комбинированный препарат — авандамет. Предполагается две формы данного препарата с различной фиксированной дозой росиглитазона и метформина: росиглитазон 2 мг и 500 мг метформина и росиглитазон 1 мг в комбинации с 500 мг метформина. Рекомендуемый режим приема — 1–2 таблетки 2 раза в сутки. Препарат обладает не только более выраженным сахароснижающим действием по сравнению с действием каждого компонента в отдельности, но и уменьшает объем подкожной жировой клетчатки. В 2002 г. авандомет зарегистрирован в США, в 2003 г. — в странах Европы. В ближайшее время ожидается появление этого препарата в России.
Комбинация глитазонов с производными сульфонилмочевины позволяет воздействовать на два основных звена в патогенезе СД 2 типа: усиливать секрецию инсулина (производные сульфонилмочевины) и повышать чувствительность тканей к действию инсулина (глитазоны). В ближайшее время ожидается появление комбинированного препарата компании ГлаксоСмитКляйн — авандарила (росиглитазон и глимепирид).
Комбинация глитазонов и инсулина на сегодняшний день одобрена и рекомендована к применению во многих странах, в том числе и в России (P. Raskin, J. F. Dole, 1999). Вместе с тем результаты ряда исследований свидетельствуют об усилении проявления хронической сердечной недостаточности у больных СД 2 типа, получавших инсулин при добавлении к терапии росиглитазона, что требовало более частых обращений к врачу и коррекции проводимой терапии. Наиболее часто наблюдалось появление отеков нижних конечностей. Поэтому необходим более тщательный контроль состояния сердечно-сосудистой системы у больных с хронической сердечной недостаточностью при добавлении росиглитазона к инсулинотерапии. Глитазоны противопоказаны больным с хронической сердечной недостаточностью III и IV класса.
Воздействуя практически на все компоненты метаболического синдрома, глитазоны способствуют снижению риска развития и прогрессирования сердечно-сосудистых заболеваний.
Успешно разрабатываются препараты новой группы — глитазары. В отличие от глитазонов эти соединения являются двойными агонистами, т. е. стимулируют не только PPARγ-, но и PPARα-рецепторы. Препараты активно влияют на восстановление углеводного и жирового обмена у больных СД 2 типа, оказывают благоприятное воздействие на профилактику и течение сосудистых осложнений. Проведенные клинические исследования по применению тезаглитазара и мураглитазара показали их хорошую эффективность.
И. В. Кононенко, кандидат медицинских наук
О. М. Смирнова, доктор медицинских наук, профессор
ЭНЦ РАМН, Москва