Возможности лечения сахарного диабета 2 типа на современном этапе

Профессор М.И. Балаболкин, Е.М. Клебанова, В.М. Креминская
Эндокринологический научный центр РАМН, Москва

В соответствии с научным докладом Комитета экспертов ВОЗ (ноябрь 1999) сахарный диабет является гетерогенным заболеванием, основными формами которого является сахарный диабет типа 1 и 2. Из общего количества больных диабетом около 90% приходится на больных, страдающих сахарным диабетом типа 2. В настоящее время ни у кого не вызывает сомнений, что строгая и длительная компенсация углеводного обмена уменьшает частоту осложнений сахарного диабета (СД). Это убедительно показано исследованиями DCCT (1993) и UKPDS (1998). Поддержание гликемии, близкой к нормальным показателям, за период наблюдения (около 10 лет) позволило осуществить у больных СД 1 типа первичную профилактику ретинопатии на 76%, вторичную профилактику ретинопатии – на 54%, профилактику нейропатии – на 60%, добиться исчезновения микроальбуминурии – на 39% и альбуминурии – на 54%. Такие же эффекты могут быть достигнуты и при СД типа 2, поскольку механизмы, лежащие в основе развития осложнений, вероятно, одни и те же. Так, установлено, что интенсивная сахароснижающая терапия снижает риск развития инфаркта миокарда на 16%. Поэтому, как и прежде, основной задачей лечения СД является достижение его компенсации на протяжении длительного времени, что сопряжено с большими трудностями Это связано с тем, что лечение СД обычно назначается не с момента нарушения углеводного обмена, выявляемого только с помощью проведения различных нагрузочных тестов (пробный завтрак, глюкозотолерантный тест и др.), а лишь при появлении выраженных клинических признаков диабета, свидетельствующих о развитии сосудистых и других изменений в тканях и органах. Поэтому профилактика поздних сосудистых осложнений диабета непосредственно зависит от ранней диагностики заболевания и компенсации углеводного обмена у больных диабетом

Целью лечения СД 2 типа является достижение компенсации диабета на протяжении длительного времени, т.е. наличия таких показателей содержания глюкозы в плазме крови, которые являются практически идентичными, наблюдаемыми у здорового человека на протяжении суток. Однако качественные и количественные показатели компенсации сахарного диабета на протяжении последних лет неоднократно пересматривались, исходя из проводимых исследований, устанавливающих зависимость развития поздних сосудистых осложнений диабета от состояния углеводного обмена. Динамика количественных показателей компенсации сахарного диабета представлена в таблице 1.

Адекватность терапии сахарного диабета остается самым актуальным вопросом, так как установлено, что гипергликемия является пусковым моментом многих патогенетических механизмов, способствующих развитию сосудистых осложнений. Строгой компенсацией диабета, т.е. поддержанием нормальной (или близко к нормальной) концентрации глюкозы в крови в течение длительного времени, удается задержать или отстрочить время развития поздних осложнений сахарного диабета.

На протяжении длительного времени считалось, что все сульфонилмочевинные препараты осуществляют свое стимулирующее влияние на секреции инсулина одинаковым механизмом, посредством их комплексирования с рецепторами сульфонилмочевины, которые являются составными компонентами мембран bклетки. Однако клиницистам давно известно, что сахароснижающее действие препаратов сульфонилмочевины варьирует в значительном диапазоне, что позволяло высказывать предположения о наличии некоторых различий в молекулярных механизмах действия препаратов этой группы.

Изучение молекулярных механизмов действия сульфонилмочевинных препаратов позволило получить данные, проливающие свет на процессы взаимодействия различных стимуляторов секреции инсулина и показавшие, что секретогены инсулина, несмотря на идентичный окончательный эффект, проявляющийся в усилении секреции и высвобождения инсулина из bклеток, осуществляют это действие через вовлечение в соответствующий процесс различных белковых и сигнальных молекул. Как уже отмечалось выше, АТФчувствительные калиевые каналы являются первичными структурами, взаимодействующими с различными секретогенами инсулина. АТФчувствительные калиевые каналы представляют собой комплекс, включающий рецептор 1 к сульфонилмочевине [белок с мол.м. 140000 (SUR 1)] и специфический белок так называемый внутренний очиститель калиевых каналов или ректифицирующая субъединица KIR6.2. Ген, кодирующий рецептор SUR 1, локализуется на хромосоме 11р15.1 и относится к семейству АТФсвязывающих кассетных белков (АВСбелки), имеющий 17 трансмембранных доменов (ТМД), в которых имеются два нуклеотидсвязывющих участка NBF 1 и NBF 2, специфически комплексирующиеся с Mg²⁺AДФ/ATФ (К. Ueda et al.,1999). АТФчувствительные каналы представляют собой как бы два белка SUR 1 и KIR6.2, которые коэкспрессируются вместе. Локус KIR6.2 располагается внутри гена SUR 1, т.е. на той же 11р15.1 хромосоме.

Таким образом, АТФчувствительные калиевые каналы ｫсобираютсяконструируютсяｻ из двух различных субъединиц рецептора сульфонилмочевины, который принадлежит к семейству АТФсвязывающих кассет, и субъединиц калиевых каналов (KIR6x), образуя поры и регуляторную субъединицу. Клонированы три изоформы рецептора сульфонилмочевины: SUR 1 высокоаффинный рецептор и SUR 2 иSUR 3 низкоаффинные рецепторы. Структурно калиевые каналы в различных тканях неодинаковы по составляющим субъединицам. Так, в bклетках островков поджелудочной железы и глюкозочувствительных нейронах гипоталамуса они состоят из SUR 1/KIR6.2; в мышце сердца из SUR 2A/KIR6.2 и в гладкомышечных клетках сосудов из SUR 2B/KIR6.1 (или KIR6.2). E. Brekardm et al. (1999) показали, что способность различных препаратов (глибенкламид, глипизид, толбутамид и меглитинид) ингибировать калиевые каналы (SUR 1/KIR6.2 и SUR 2B/KIR6.2) была в 36 раз выше, чем их аффинность к комплексированию с этими рецепторами. Для закрытия калиевого канала необходимо связывание одного их четырех сульфонилмочевинных связывающих мест на ｫканальном комплексеｻ, который представлен октометрической структурой (SUR/KIR6x)4.

Ключом к пониманию механизма действия различных препаратов сульфонилмочевины явились исследования, в которых было показано, что последние компексируются с определенными участками ТМД. Так, глибенкламид комплексируется с участком 15 ТМД, а толбутамид с 1217 ТМД, что свидетельствует о модульно структурной и функциональной организации АТФчувствительных калиевых каналов (I. Uhde et al., 1999).

Это наглядно было подтверждено в исследованиях A.P. Babenko et al. (1999), которые показали, что глибенкламид в результате конформационных изменений нарушает взаимодействие между NBF 1 и 2 SUR 1 на участках ТМД 1217 и особенно ТМД 15. Это, в свою очередь, вызывает перемещение комплекса ТМД 2К1Р6.2, который находится в непосредственном контакте с ТМД 15 SUR 1, чтобы вызвать состояние ｫзакрытых калиевых каналовｻ. Такой механизм требует интактности аминотерминального конца KIR6.2. Таким образом, связывание сульфонилмочевины с SUR 1 определенно вызывает скрытое уменьшение необходимой прочности связи между SUR 1 и KIR6.2, которое требуется для сохранения KIR6.2 хотя бы частично в открытом состоянии.

Эти полученные in vitro данные подтверждаются клиническими наблюдениями. Гомозиготные мутации гена KIR6.2 в островках поджелудочной железы являются причиной семейной постоянной гиперинсулинемической гипогликемии у новорожденных (Thomas P.M. et al., 1996). Аналогичное патологическое состояние встречается при моногенных мутациях гена рецептора сульфонилмочевины (Thomas P. et al., 1995). Исследования последних лет показали, что у больных сахарным диабетом 2 типа выявляются мутации гена SUR 1 (Hani E.Н. et al., 1997) и мутации гена KIR6.2 (Hani E.H. et al., 1998). Наличие полиморфизма двух указанных генов, регулирующих синтез белков, являющихся субъединицами АТФзависимых калиевых каналов, в определенной степени объясняет гетерогенность сахарного диабета 2 типа, проливая свет на механизмы гиперинсулинемии при диабете 2 типа, а также позволяет высказать предположение о причинах различного ответа больных диабетом на лечение пероральными сахароснижающими препаратами.

Открытие и закрытие АТФчувствительных калиевых каналов, а следовательно, инициация секреции инсулина и ее ингибирование, обеспечиваются комплексированием АТФ с различными субъединицами калиевых каналов. Связывание АТФ с карбокситерминальным доменом KIR6.2 стабилизирует диссоциацию SUR 1 и KIR6.2, вызванную глибенкламидом и способствует закрытию калиевых каналов. Комплексирование АТФ с NBF 1 и Mg²⁺ АДФ с NBF 2 на SUR 1 вызывает открытие калиевых каналов.

Несмотря на то, что глибенкламид и глимепирид (Амарил) оказывают стимулирующее влияние на секрецию инсулина посредством закрытия АТФчувствительных калиевых каналов, механизм этого влияния имеет определенные отличия. Установлено, что константы скорости ассоциации у Амарила в 2,23 раза, а скорости диссоциации в 810 раз выше, чем у глибенкламида (G. Muller et al., 1994). Эти данные свидетельствуют о том, что сродство Амарила к рецептору сльфонилмочевины в 23 раза ниже, чем у глибенкламида. Помимо этого, глибенкламид комплексируется с полипептидом рецептора, имеющим мол.м 140 КДа, тогда как Амарил с полипептидом того же рецептора, но имеющего мол.м. 65 КДа, который обозначен, как SUR X. Проведенные дополнительные исследования показали, что глибенкламид, помимо основного комплексирования с полипептидом 140 КДа, также специфически комплексируется с белками с мол.м. 40 и 65 КДа (Aschcroft F.M., Gribble F.M., 1999), что позволило высказать предположение о том, что глибенкламид также может комплексироваться с белком SUR X, хотя аффинность к такому комплексированию у него значительно ниже, чем у Амарила. Все перечисленное выше позволяет считать, что белкимишени рецептора к сульфонилмочевине для глибенкламида и Амарила различны: для глибенкламида SUR 1, для Амарила SUR X. Оба белка взаимодействуют друг с другом и контролируют через KIR6.2 открытие и закрытие калиевых каналов, а следовательно, процессы синтеза и высвобождения инсулина в bклетке поджелудочной железы.

Изучение гемодинамических показателей in vivo при применении различных препаратов сульфонилмочевины (глимепирида, гликлазида, глибенкламида), выполненное в условиях контролируемых экспериментах на собаках (A. Vegh, J.G. Рарр, 1996), показало, что все препараты значительно снижают частоту желудочковых экстрасистол, вызванных 25минутной окклюзией коронарной артерии. Однако только глимепирид и гликлазид, но не глибенкламид, достоверно снижали как количество преждевременных сердечных сокращений, так и частоту желудочковой тахикардии в период ишемии миокарда. Почти аналогичные данные были получены в эксперименте на крысах с эндотоксиновым шоком (К. Geisen и соавт., 1996). При этом внутривенное введение глибенкламида в дозе 2 мг/кг вызывало значительно большее повышение АД, чем применение глимепирида. У здоровых крыс двукратное внутривенное применение глибенкламида в дозе 20 мг/кг с интервалом в 4 минуты сопровождалось признаками ишемии миокарда на ЭКГ практически у всех животных, в то время как при введении глимепирида ишемические изменения миокарда фактически отсутствовали у крыс со стрептозотоциновым диабетом. Глибенкламид во всех случаях вызывал смертельный кардиогенный шок, развитию которого предшествовали выраженные изменения на ЭКГ, в то время как при применении глимепирида шок развился лишь у 1/5 животных. Дополнительные исследования, проведенные авторами на собаках с открытой грудной клеткой при проведении им интракоронарной инфузии глибенкламида, гликлазида и глиперида в эквивалентных сахароснижающих дозах, показали снижение коронарного кровотока, повышение сопротивления коронарных сосудов, угнетение механической активности сердца, усиление экстракции кислорода миокардом, снижение уровня калия в сыворотке крови, умеренный подъем эндокардиального сегмента ST. Причем при применении глимепирида перечисленные изменения были достоверно менее выраженными, чем при введении глибенкламида и гликлазида.

Со времени применения препаратов сульфонилмочевины для лечения сахарного диабета 2 типа не прекращаются дискуссии о внепанкреатическом (периферическом)действии препаратов сульфонилмочевины. В лаборатории, руководимой G. Muller, в течение многих лет проводятся исследования в этом направлении. При изучении in vitro и in vivo влияние Амарила, глипизида, глибенкламида и гликлазида на максимальное снижение уровня глюкозы крови и минимальное увеличение секреции инсулина в течение 36 часов после приема перечисленных препаратов, было установлено, что Амарил в дозе 90 мкг/кг вызывал максимальное снижение содержания глюкозы в крови при минимальной секреции инсулина; глипизид в дозе 180 мкг/кг обладал самой низкой сахароснижающей активностью и вызывал максимальное увеличение секреции инсулина; глибенкламид в дозе 90 мкг/кг и гликлазид в дозе 1,8 мг/кг занимали промежуточное положение между двумя экстремальными показателями. Кривые динамики концентрации инсулина и глюкозы в крови при применении указанных препаратов сульфонилмочевины были практически идентичными. Однако при определении коэффициента (среднее увеличение уровня инсулина в плазме к среднему снижению содержания глюкозы в крови) эти показатели оказались неодинаковыми: Амарил 0,03; гликлазид 0,07; глипизид 0,11 и глибенкламид0,16. Это различие было следствием более низкой секреции инсулина: у Амарила средний уровень инсулина в плазме 0,6 мкЕД/мл, у гликлазида 1,3; у глипизида 1,6 и глибенкламида 3,3 мкЕД/мл (G. Muller, 2000). Наименьшее стимулирующее влияние Амарила на секрецию инсулина обеспечивает меньший риск развития гипогликемии. Как показали исследования на изолированных кардиомиоцитах крысы, периферический сахаронижающий эффект глимепирида обусловлен его влиянием на экспрессию глюкозных транспортеров (ГЛЮТ1 и ГЛЮТ4 на 164 и 148% соответственно), что сопровождалось увеличением поглощения глюкозы в сердечной мышце (J. Eckel). Результаты этих исследований показывают, что препараты сульфонилмочевины имеют в той или иной степени выраженности периферический эффект, но этот эффект более выражен у Амарила.

Таким образом, периферическое действие Амарила обусловлено активированием транслокации ГЛЮТ4 и ГЛЮТ1, а также увеличением синтеза жира и гликогена в жировой и мышечной тканях соответственно. Амарил, как показали исследования J.E. Pessin et al. (1999) и др., увеличивал в плазматической мембране адипоцитов количество ГЛЮТ4 в 33,5 раза, а инсулин в 78 раз. Кроме того, Амарил вызывает дефосфорилирирование ГЛЮТ4, что является облигатным условием стимуляции ключевых ферментов липогенеза (глицерин3фосфатацилтрансфераза) и гликогенеза (гликогенсинтетаза). Амарил, как и глибенкламид, повышает коэффициент активности гликогенсинтетазы до 4550% от максимального эффекта инсулина. Одновременно активность глицерин3фосфатацилтрансферазы увеличивается до 3540% от максимального влияния инсулина. Амарил угнетает активность протеинкиназы А и липолиз посредством активации цАМФспецифической фосфодиэстеразы и гликозилфосфатидилинозитозолспецифической фосфолипазы С с последующим уменьшением содержания цАМФ в цитозоле. У Амарила этот эффект выражен больше, чем у глибенкламида. Под влиянием Амарила снижается скорость образования глюкозы печенью, что опосредуется повышением содержания фруктозо6бисфосфата.

Таким образом, Амарил и глибенкламид оказывают свое периферическое действие через процессы дефосфорилирования и активирования ключевых ферментов транспорта и метаболизма глюкозы, происходящие с помощью гликозилфосфатидилинозитолспецифической фосфолипазы С. Амарил обладает более низкой, чем другие препараты сульфонилмочевины, глюкогонотропной активностью.

Еще одной отличительной особенностью действия Амарила является его влияние на фосфорилирование тирозина белка кавеолина. Это мембранный белок с мол.м.29к0, который совместно с другими белками (флоттилин и др.) локализуется в определенных участках мембраны в кавеолах, представляющих собой инвагинации мембраны и присутствующих на большинстве типов клеток (жировые, эпителиальные, эндотелиальные, миоциты и др.). В настоящее время проводятся исследования по уточнению биологической значимости кавеолина. Показано, что Амарил комплексируется с кавеолином жировых клеток и не исключено, что именно этот механизм объясняет специфичность влияния амарила на активизацию утилизации глюкозы в жировой ткани.

В исследованиях на собаках показано, что при внутривенном введении глибенкламида в дозе 0,15 мг/кг, глипизида в дозе 1,5 мг/кг вызывали немедленное повышение артериального давления, тогда как введение Амарила в дозе 0,45 мг/кг не вызывало никаких изменений артериального давления (D.W. Landry et al., 1992) При таких же экспериментальных исследованиях инфузия одинаковых по сахароснижаю щей активности доз Амарила (2 мкг/кг/мин), глибенкламида (25 мкг/кг/мин) или гликлазида (500 мкг/кг/мин) в течение 1 минуты в левую нисходящую венечную артерию сердца вызывала уменьшение коронарного кровотока с повышением сопротивления в них, ослабление механической работы сердца, усиленное выведение кислорода из сердечной мышцы. Влияние на перечисленные показатели инфузии Амарила были значительно менее выраженными по сравнению с инфузией гликлазида или глибенкламида. На изолированной мышце сердца глибенкламид вызывал дозозависимое повышение порога чувствительности к электричеству, время проводимости и эффективный рефракторный период, снижал способность сердца к автоматизму. Амарил в тех же концентрациях практически не оказывал влияния на перечисленные показатели деятельности сердца (G. BallangiPordmy et al., 1992). Все это показывает, что Амарил оказывает значительно меньшее воздействие на сердечнососудистую систему, чем традиционные сульфонилмочевинные препараты глибенкламид, гликлазид или глипизид.

Имеются сообщения об антиагрегационном и антиатерогенном эффекте Амарила. Амарил в концентрации 40 мкМ избирательно ингибирует циклооксигеназу и снижает превращение арахидоновой кислоты в тромбоксан А2, который способствует агрегации тромбоцитов, тогда как глибенкламид угнетает как циклооксигеназу, так 12липооксигеназу, которая контролирует превращение арахидоновой кислоты в лейкотриены. Гликлазид же не оказывает никакого воздействия ни на циклооксигеназу, ни на 12липооксигеназу (Y. Ozaki et al., 1992).

Применение Амарила у больных диабетом 2 типа за 30 минут до завтрака или непосредственно перед ним не выявили существенных различий в фармакокинетике, сахаропонижающем действии Амарила, поэтому препарат рекомендуется принимать до или во время завтрака.

Совместное неконтролируемое или контролируемое применение Амарила с ацетилсалициловой кислотой, циметидином или ранитидином, рамиприлом, блокаторами кальциевых каналов, фибратами, нестероидными противовоспалительными препаратами или тироидными гормонами практически не изменяет фармакокинетики и действия Амарила и хорошо переносится больными.

Гипогликемическое действие Амарила усиливается салицилатами, сульфаниламидами, хлорамфениколом, кумаринами, пробенецидом, ингибиторами моноаминооксидазы,bадренергическими препаратами. Такие препараты, как никотиновая кислота, изониазид, кортикостероиды, оральные контрацептивы, симпатомиметики, эстрогены, фенитоин, тиазид, наоборот, уменьшают сахароснижающее действие Амарила и могут быть причиной гипергликемии при их совместном применении, а при их отмене может возникнуть гипогликемия. Поэтому при сочетанном применении указанных препаратов необходимо соответственно корректировать дозу Амарила.

Амарил назначается один раз в день в дозе 123 или 4 мг. В случае отсутствия компенсации углеводного обмена на минимальной дозе (12 мг в день) повышение доз препарата следует проводить с интервалом 710 дней. Максимально рекомендованная доза 6 мг. Показано, что эффективность действия Амарила одинакова при приеме определенной дозы однократно (утром) или той же дозы, разделенной на 2 приема (утром и вечером). Поэтому однократный прием препарата более предпочтителен по многим соображениям (меньше возможности забыть о приеме второй части дозы, необходимость иметь препарат при себе и т.д.). В случае развития гипогликемии на дозе 1 мг в сутки препарат следует отменить, так как компенсация диабета при этом может быть достигнута только применением диеты, регулярной физической нагрузки.

Таким образом, для медикаментозного лечения сахарного диабета 2 типа используются различные пероральные средства (секретогены инсулина, бигуаниды, как в виде монотерапии, так и комбинированного лечения). Следует иметь в виду, что не рекомендуется одновременное применение двух препаратов, обладающих одинаковым механизмом действия (различные секретогены). Более предпочтительно использование секретогенов инсулина совместно с бигуанидами или сенситайзерами. При отсутствии эффекта пероральных препаратов (как в виде монотерапии, так и комбинированного лечения) необходим перевод больных на инсулинотерапию. Новыми подходами в современной тактике лечения сахарного диабета 2 типа является использование прандиальных регуляторов гликемии, а также ранняя комбинированная терапия. Основой лечения остаются препараты сульфонилмочевины, механизм действия которых изучен достаточно хорошо. В арсенале эндокринолога имеются хорошо известные и применяемые в клинической практике почти все сульфонилмочевинные препараты 2й генерации как в виде препаратов обычной для них продолжительности действия, так и лекарственных форм, обладающих пролонгированным эффектом действия в результате замедления всасывания в кишечнике. Особый интерес представляет новый и оригинальный препарат пролонгированного действия глимепирид (Амарил), который имеет существенные отличия в механизме сахароснижающего действия и его влияния на сердечнососудистую деятельность по сравнению с традиционными препаратами сульфонилмочевины, что несомненно указывает на определенные его преимущества.

Литература:

Опубликовано с разрешения администрации  Русского Медицинского Журнала.