stringtranslate.com

Диабетическая кардиомиопатия

Диабетическая кардиомиопатия — это заболевание сердечной мышцы у людей с диабетом . Оно может привести к неспособности сердца эффективно циркулировать кровь по телу, состоянию, известному как сердечная недостаточность (СН), [2] с накоплением жидкости в легких ( отек легких ) или ногах ( периферический отек ). Большинство случаев сердечной недостаточности у людей с диабетом возникает из-за ишемической болезни сердца , и диабетическая кардиомиопатия считается существующей только в том случае, если нет ишемической болезни сердца, объясняющей заболевание сердечной мышцы. [3]

Признаки и симптомы

Одной из особенностей диабетической кардиомиопатии является длительная латентная фаза, в течение которой заболевание прогрессирует, но протекает совершенно бессимптомно. В большинстве случаев диабетическая кардиомиопатия выявляется при сопутствующей гипертонии или ишемической болезни сердца. Одним из самых ранних признаков является легкая диастолическая дисфункция левого желудочка с незначительным влиянием на наполнение желудочка. Кроме того, у пациента с диабетом могут проявляться едва заметные признаки диабетической кардиомиопатии, связанные со снижением податливости левого желудочка или гипертрофией левого желудочка или комбинацией того и другого. Выраженная волна «a» также может быть отмечена в яремном венозном пульсе, а сердечный верхушечный импульс может быть сверхактивным или поддерживаться на протяжении всей систолы . После развития систолической дисфункции, расширения левого желудочка и симптоматической сердечной недостаточности яремное венозное давление может стать повышенным, верхушечный импульс будет смещен вниз и влево. Систолический митральный шум не является редкостью в этих случаях. Эти изменения сопровождаются различными электрокардиографическими изменениями, которые могут быть связаны с диабетической кардиомиопатией у 60% пациентов без структурного заболевания сердца, хотя обычно не на ранней бессимптомной фазе. Позже в прогрессировании удлиненный интервал QT может быть признаком фиброза. Учитывая, что определение диабетической кардиомиопатии исключает сопутствующий атеросклероз или гипертонию, нет никаких изменений в перфузии или уровнях предсердного натрийуретического пептида вплоть до самых поздних стадий заболевания, [4] , когда гипертрофия и фиброз становятся очень выраженными.

Патофизиология

Дефекты клеточных процессов, таких как аутофагия и митофагия , как полагают, способствуют развитию диабетической кардиомиопатии. [2] Диабетическая кардиомиопатия функционально характеризуется расширением желудочков, увеличением клеток сердца , выраженным интерстициальным фиброзом и сниженной или сохраненной систолической функцией [5] при наличии диастолической дисфункции. [6] [7] [8]

Хотя уже давно известно, что осложнения, наблюдаемые при диабете, связаны с гипергликемией , связанной с ним, в патогенезе заболевания участвуют несколько факторов. С этиологической точки зрения, четыре основные причины ответственны за развитие сердечной недостаточности при диабетической кардиомиопатии: микроангиопатия и связанная с ней эндотелиальная дисфункция, автономная нейропатия, метаболические изменения, включающие аномальное использование глюкозы и повышенное окисление жирных кислот, генерацию и накопление свободных радикалов и изменения в ионном гомеостазе, особенно кальциевые транзиторы. [ необходима цитата ] Дополнительные эффекты включают воспаление и повышение регуляции местных ангиотензиновых систем.

Диабетическая кардиомиопатия может быть связана с рестриктивным ( HFPEF ) и дилатационным фенотипами ( HFREF ). HFPEF возникает преимущественно из-за гиперинсулинемии , гипергликемии , липотоксичности , AGE и микрососудистой ангиопатии. HFREF связана с аутоиммунитетом , гипергликемией, липотоксичностью, микрососудистой ангиопатией и образованием AGE. [9]

Микроангиопатия

Микроангиопатию можно охарактеризовать как субэндотелиальный и эндотелиальный фиброз в коронарных микрососудах сердца. Эта эндотелиальная дисфункция приводит к нарушению резерва кровотока миокарда, что подтверждается эхокардиографией . [10] Около 50% диабетиков с диабетической кардиомиопатией демонстрируют патологические признаки микроангиопатии, такие как субэндотелиальный и эндотелиальный фиброз, по сравнению с всего лишь 21% пациентов с сердечной недостаточностью без диабета. [11] На протяжении многих лет было выдвинуто несколько гипотез для объяснения эндотелиальной дисфункции, наблюдаемой при диабете. Было высказано предположение, что внеклеточная гипергликемия приводит к внутриклеточной гипергликемии в клетках, неспособных регулировать поглощение глюкозы, в основном в эндотелиальных клетках. Действительно, в то время как гепатоциты и миоциты имеют механизмы, позволяющие им интернализовать свой транспортер глюкозы , эндотелиальные клетки не обладают этой способностью. Последствия повышения внутриклеточной концентрации глюкозы являются четырехкратными, все из которых являются результатом повышения концентрации гликолитических промежуточных продуктов выше скорости ограничивающей реакции глицеральдегид-3-фосфата , которая ингибируется механизмами, активируемыми повышенным образованием свободных радикалов, распространенным при диабете. [12] Четыре пути, перечисленные ниже, все объясняют часть диабетических осложнений. Во-первых, с 1960-х годов широко сообщалось, что гипергликемия вызывает увеличение потока через альдозоредуктазу и полиоловый путь. Повышенная активность детоксифицирующего фермента альдозоредуктазы приводит к истощению необходимого кофактора НАДН , тем самым нарушая важные клеточные процессы. [13] Во-вторых, увеличение фруктозо-6-фосфата , промежуточного продукта гликолиза, приведет к увеличению потока через гексозаминовый путь. Это приводит к образованию N-ацетилглюкозамина , который может добавлять остатки серина и треонина и изменять сигнальные пути, а также вызывать патологическую индукцию определенных факторов транскрипции. [12] В-третьих, гипергликемия вызывает увеличение диацилглицерола , который также является активатором сигнального пути протеинкиназы C (PKC). Индукция PKC вызывает множество пагубных эффектов, включая, помимо прочего, нарушения кровотока, окклюзию капилляров и экспрессию провоспалительных генов. [14] Наконец, глюкоза, а также другие промежуточные продукты, такие как фруктоза и глицеральдегид-3-фосфат, при наличии в высоких концентрациях способствуют образованию конечных продуктов гликирования (AGE). Они, в свою очередь, могут необратимо перекрестно связываться с белками и вызывать внутриклеточные агрегаты, которые не могут быть разрушены протеазами , и тем самым изменять внутриклеточную сигнализацию. [15] Кроме того, AGE могут экспортироваться в межклеточное пространство, где они могут связывать рецепторы AGE (RAGE). Это взаимодействие AGE/RAGE активирует воспалительные пути, такие как NF-κB , в клетках-хозяевах аутокринным образом или в макрофагах паракринным образом . Активация нейтрофилов также может приводить к продукции свободных радикалов оксидазой NAD(P)H , что еще больше повреждает окружающие клетки. [16] Наконец, экспортируемые продукты гликирования связывают внеклеточные белки и изменяют матрицу, взаимодействия клетка-матрица и способствуют фиброзу. [17] Основным источником повышенной жесткости миокарда является сшивание между AGE и коллагеном. Фактически, отличительным признаком неконтролируемого диабета являются гликированные продукты в сыворотке, и их можно использовать в качестве маркера диабетической микроангиопатии. [18]

Автономная нейропатия

Хотя сердце может функционировать без помощи нервной системы , оно сильно иннервировано автономными нервами , регулирующими сердечный ритм в соответствии с требованиями быстрым образом, до гормонального выброса. Автономная иннервация миокарда при диабетической кардиомиопатии изменяется и способствует дисфункции миокарда. В отличие от мозга , периферическая нервная система не получает выгоды от барьера, защищающего ее от циркулирующих уровней глюкозы. Так же, как эндотелиальные клетки, нервные клетки не могут регулировать свое поглощение глюкозы и страдают от тех же типов повреждений, которые перечислены выше. Поэтому диабетическое сердце показывает четкую денервацию по мере прогрессирования патологии. Эта денервация коррелирует с эхокардиографическими доказательствами диастолической дисфункции и приводит к снижению выживаемости у пациентов с диабетом с 85% до 44%. Другими причинами денервации являются ишемия из-за микрососудистого заболевания и, таким образом, появляются после развития микроангиопатии. [ необходима цитата ]

Воспаление

Диабет связан с повышенным воспалением, которое опосредовано образованием аномальных жирных кислот, AGE и другими механизмами. [19] Результирующий профиль цитокинов способствует гипертрофии и апоптозу кардиомиоцитов, аномальной кальциевой сигнализации, нарушению сократимости миокарда и фиброзу миокарда. [20] Кроме того, это может привести к микрососудистой дисфункции, либо напрямую, либо через повреждение эндотелия, тем самым способствуя ишемии миокарда. [21]

Диагноз

Диагностические подходы к диабетической кардиомиопатии включают эхокардиографию, исследования МРТ сердца, мультиспиральную компьютерную томографию (МСКТ) и ядерную визуализацию. [22] Потенциальные риски исследования (например, воздействие радиации) и диагностическую полезность следует взвесить для оптимизации персонализированной процедуры. [22]

Уход

В настоящее время не существует эффективного специфического лечения диабетической кардиомиопатии. [23] Обоснование лечения сосредоточено вокруг интенсивного гликемического контроля с помощью диеты и предпочтительного использования определенных лекарств у пациентов с диабетом с высоким риском развития сердечно-сосудистых заболеваний или сердечной недостаточности. Обоснование принятия терапевтических решений у лиц с сопутствующим сахарным диабетом и СН менее ясно, поскольку существует вероятность того, что дополнительные факторы, помимо гликемии, могут способствовать повышению риска СН при сахарном диабете. [24] Тиазолидиндионы не рекомендуются у пациентов с сердечной недостаточностью III или IV класса по NYHA, вторичной по отношению к задержке жидкости. [25]

Как и при большинстве других заболеваний сердца, ингибиторы АПФ также могут быть назначены. Анализ основных клинических испытаний показывает, что диабетические пациенты с сердечной недостаточностью получают пользу от такой терапии в той же степени, что и недиабетики. [26] Аналогично, бета-блокаторы также распространены при лечении сердечной недостаточности одновременно с ингибиторами АПФ. [24]

Ссылки

  1. ^ "Синий круговой символ диабета". Международная федерация диабета. 17 марта 2006 г. Архивировано из оригинала 5 августа 2007 г.
  2. ^ ab Kobayashi S, Liang Q (февраль 2015 г.). «Аутофагия и митофагия при диабетической кардиомиопатии». Biochim Biophys Acta . 1852 (2): 252–61. doi : 10.1016/j.bbadis.2014.05.020 . PMID  24882754.}
  3. ^ Авогаро А., Виджили де Крейтценберг С., Негут С., Тиенго А., Скогнамильо Р. (апрель 2004 г.). «Диабетическая кардиомиопатия: метаболическая перспектива». Am J Cardiol . 93 (8A): 13A–16A. doi :10.1016/j.amjcard.2003.11.003. PMID  15094099.
  4. ^ Ферри С, Пикколи А, Лауренти О, Беллини С, Де Маттиа Г, Сантуччи А, Бальсано Ф (март 1994 г.). «Предсердный натрийуретический фактор у гипертонических и нормотензивных больных диабетом». Уход при диабете . 17 (3): 195–200. дои : 10.2337/diacare.17.3.195. PMID  8174447. S2CID  9488917.
  5. ^ Fonarow GC, Srikanthan P (сентябрь 2006 г.). «Диабетическая кардиомиопатия». Endocrinol Metab Clin North Am . 35 (3): 575–99, ix. doi :10.1016/j.ecl.2006.05.003. PMID  16959587.
  6. ^ Ruddy TD, Shumak SL, Liu PP, Barnie A, Seawright SJ, McLaughlin PR, Zinman B (январь 1988 г.). «Взаимосвязь сердечной диастолической дисфункции с сопутствующим гормональным и метаболическим статусом при сахарном диабете I типа». J Clin Endocrinol Metab . 66 (1): 113–8. doi :10.1210/jcem-66-1-113. PMID  3275682.
  7. ^ Severson DL (октябрь 2004 г.). «Диабетическая кардиомиопатия: последние данные, полученные на моделях диабета 1 и 2 типа у мышей». Can J Physiol Pharmacol . 82 (10): 813–23. doi :10.1139/y04-065. PMID  15573141.
  8. ^ Карвунис Х.И., Пападопулос CE, Заглавара Т.А., Ноускас И.Г., Гемицис К.Д., Пархаридис Г.Е., Луридас Г.Е. (2004). «Доказательства дисфункции левого желудочка у бессимптомных пожилых пациентов с инсулиннезависимым сахарным диабетом». Ангиология . 55 (5): 549–55. дои : 10.1177/000331970405500511. PMID  15378118. S2CID  41710519.
  9. ^ Seferović PM, Paulus WJ (июль 2015 г.). «Клиническая диабетическая кардиомиопатия: двуличное заболевание с рестриктивным и дилатационным фенотипами». Eur Heart J . 36 (27): 1718–27, 1727a–1727c. doi : 10.1093/eurheartj/ehv134 . PMID  25888006.
  10. ^ Moir S, Hanekom L, Fang ZY, Haluska B, Wong C, Burgess M, Marwick TH (октябрь 2006 г.). «Связь между перфузией миокарда и дисфункцией при диабетической кардиомиопатии: исследование количественной контрастной эхокардиографии и визуализации скорости деформации». Heart . 92 (10): 1414–9. doi :10.1136/hrt.2005.079350. PMC 1861031 . PMID  16606865. 
  11. ^ Рублер С., Длугаш Дж., Юджеоглу Ю.З., Кумрал Т., Бранвуд АВ., Гришман А. (ноябрь 1972 г.). «Новый тип кардиомиопатии, связанный с диабетическим гломерулосклерозом». Am J Cardiol . 30 (6): 595–602. doi :10.1016/0002-9149(72)90595-4. PMID  4263660.
  12. ^ ab Du XL, Edelstein D, Rossetti L, Fantus IG, Goldberg H, Ziyadeh F, Wu J, Brownlee M (октябрь 2000 г.). «Вызванная гипергликемией избыточная продукция митохондриального супероксида активирует путь гексозамина и индуцирует экспрессию ингибитора активатора плазминогена-1 за счет увеличения гликозилирования Sp1». Proc Natl Acad Sci USA . 97 (22): 12222–6. Bibcode :2000PNAS...9712222D. doi : 10.1073/pnas.97.22.12222 . PMC 17322 . PMID  11050244. 
  13. ^ Lee AY, Chung SS (январь 1999). «Вклад полиолового пути в окислительный стресс при диабетической катаракте». FASEB J . 13 (1): 23–30. doi : 10.1096/fasebj.13.1.23 . PMID  9872926. S2CID  624220.
  14. ^ Koya D, King GL (июнь 1998). «Активация протеинкиназы C и развитие осложнений диабета». Diabetes . 47 (6): 859–66. doi :10.2337/diabetes.47.6.859. PMID  9604860.
  15. ^ Giardino I, Edelstein D, Brownlee M (июль 1994 г.). «Неферментативное гликозилирование in vitro и в эндотелиальных клетках быков изменяет активность основного фактора роста фибробластов. Модель внутриклеточного гликозилирования при диабете». J Clin Invest . 94 (1): 110–7. doi :10.1172/JCI117296. PMC 296288 . PMID  8040253. 
  16. ^ Abordo EA, Thornalley PJ (август 1997 г.). «Синтез и секреция фактора некроза опухоли-альфа моноцитарными клетками человека THP-1 и хемотаксис, индуцированный производными сывороточного альбумина человека, модифицированными метилглиоксалем и конечными продуктами гликирования, полученными из глюкозы». Immunol Lett . 58 (3): 139–47. doi :10.1016/s0165-2478(97)00080-1. PMID  9293394.
  17. ^ Чаронис А.С., Регер Л.А., Деге Дж.Е., Кузи-Колиакос К., Фурхт Л.Т., Вольхуетер Р.М., Цилибари ЕС (июль 1990 г.). «Изменения ламинина после неферментативного гликозилирования in vitro». Диабет . 39 (7): 807–14. дои : 10.2337/diab.39.7.807. PMID  2113013. S2CID  10939325.
  18. ^ Aso Y, Inukai T, Tayama K, Takemura Y (2000). «Концентрация конечных продуктов гликирования в сыворотке крови связана с развитием атеросклероза, а также диабетической микроангиопатии у пациентов с диабетом 2 типа». Acta Diabetol . 37 (2): 87–92. doi :10.1007/s005920070025. PMID  11194933. S2CID  9772677.
  19. ^ Марфелла Р., Сарду С., Мансуэто Дж., Наполи С., Паолисо Дж. (август 2021 г.). «Доказательства диабетической кардиомиопатии человека». Акта Диабетол . 58 (8): 983–988. doi : 10.1007/s00592-021-01705-x. ПМЦ 8272696 . ПМИД  33791873. 
  20. ^ Ramesh P, Yeo JL, Brady EM, McCann GP (2022). «Роль воспаления при диабетической кардиомиопатии». Ther Adv Endocrinol Metab . 13 : 20420188221083530. doi : 10.1177/20420188221083530. PMC 8928358. PMID  35308180 . 
  21. ^ Tan Y, Zhang Z, Zheng C, Wintergerst KA, Keller BB, Cai L (сентябрь 2020 г.). «Механизмы диабетической кардиомиопатии и потенциальные терапевтические стратегии: доклинические и клинические данные». Nat Rev Cardiol . 17 (9): 585–607. doi :10.1038/s41569-020-0339-2. PMC 7849055. PMID  32080423 . 
  22. ^ ab Лоренцо-Альморос А, Туньон Дж, Орехас М, Кортес М, Эхидо Дж, Лоренцо О (февраль 2017 г.). «Подходы к диагностике диабетической кардиомиопатии». Кардиоваск Диабетол . 16 (1): 28. дои : 10.1186/s12933-017-0506-x . ПМЦ 5324262 . ПМИД  28231848. 
  23. ^ Боргетти Г., фон Левински Д., Итон Д.М., Соуридж Х., Хаузер С.Р., Валлнер М. (2018). «Диабетическая кардиомиопатия: текущие и будущие методы лечения. За пределами гликемического контроля». Front Physiol . 9 : 1514. doi : 10.3389/fphys.2018.01514 . PMC 6218509. PMID  30425649 . }
  24. ^ ab Kenny HC, Abel ED (январь 2019 г.). «Сердечная недостаточность при сахарном диабете 2 типа». Circ Res . 124 (1): 121–141. doi :10.1161/CIRCRESAHA.118.311371. PMC 6447311. PMID  30605420 . 
  25. ^ Granberry MC, Hawkins JB, Franks AM (май 2007 г.). «Тиазолидиндионы у пациентов с сахарным диабетом 2 типа и сердечной недостаточностью». Am J Health Syst Pharm . 64 (9): 931–6. doi :10.2146/ajhp060446. ISSN  1079-2082. PMID  17468147.
  26. ^ Shekelle PG, Rich MW, Morton SC, Atkinson CS, Tu W, Maglione M и др. (Май 2003 г.). «Эффективность ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента и бета-блокаторов при лечении систолической дисфункции левого желудочка в зависимости от расы, пола и диабетического статуса: метаанализ основных клинических испытаний». J Am Coll Cardiol . 41 (9): 1529–38. doi : 10.1016/s0735-1097(03)00262-6 . PMID  12742294.