Международный эндокринологический журнал 6 (30) 2010

Цукровий діабет (ЦД) — порушення обміну речовин, захворювання зі стійкою гіперглікемією, дефектом секреції інсуліну та/або інсулінорезистентністю. Сутністю діабету є хронічна гіперглікемія — основа чисельних ускладнень із боку серцево-судинної та нервової системи, очей та нирок [8]. ЦД — хронічне інвалідизуюче захворювання зі сталою тенденцією до зростання в Україні та в світі [19, 33]. Метаболічні зміни, властиві ЦД, зводяться переважно до двох феноменів: глюкозотоксичності та ліпотоксичності. Оскільки діабет — це синдром хронічної гіперглікемії, глюкозотоксичність проявляє себе у хворих на ЦД обох типів. Із феноменом ліпотоксичності переважно пов’язують патогенетичні механізми прогресування інсулінорезистентності та ЦД типу 2 (ЦД 2). Феномен глюкотоксичності реалізується в двох напрямках. Один з них — пригнічення вироблення інсуліну β-клітинами острівців підшлункової залози, процес цей може реалізовуватись при порушеннях толерантності до глюкози задовго до діагностування ЦД 2. Інший, менш цілеспрямований вплив — глікування білків організму людини. Глікування білків зменшує притаманну їм функціональну здатність як білків-ферментів, білків-імуноглобулінів, білків — ліпопротеїнових комплексів. Гліковані протеїни під час конформаційних змін своєї структури стають джерелом вільнорадикальних продуктів. Вільнорадикальне перекисне окислення ліпідів у хворих на ЦД виступає результуючим наслідком та додатковим ушкоджуючим чинником глюкозо- та ліпотоксичності. Гіперглікемія є також індуктором апоптозу (запрограмованої смерті) β-клітин [20, 22, 23].

У клінічній практиці висновок щодо стану глікування здійснюють за показником глікованого гемоглобіну (HbA1c). У відомих дослідженнях UKPDS, DCCT, ADVANCE, ACCORD, Steno-2 отримані докази щодо залежності судинних ускладнень діабету від рівня HbA1c. Висновки цих досліджень зводяться до необхідності компенсації ЦД у тій мірі, щоб рівень HbA1c не був більшим за 7 %, краще — 6,5 % [15, 26, 32, 35].
Ліпотоксичність пов’язують із надлишком пальмітинової кислоти в крові та тканинах і накопиченням жиру в нежирових тканинах та органах: печінка, нирки, м’язи. Клітини, що не є адипоцитами, не здатні справлятися з жиром, оскільки в них відсутні необхідні ферментні системи. Стовбурові клітини, що потрапляють у м’язи, перетворюються на псевдоадипоцити. Це не м’язові клітини, не адипоцити, а просто клітини, заповнені жиром. Вони втрачають чутливість до ендогенного інсуліну.

На час встановлення діагнозу ЦД 2 периферичні тканини втрачають чутливість до інсуліну на 70 %, а здатність β-клітин до секреції інсуліну на глюкозний стимул знижується на 50 %. Найбільше клінічне значення має втрата чутливості до інсуліну печінкою, жировою тканиною, м’язами. Жирова тканина стає резистентною до супресії ліполізу інсуліном. Унаслідок цього зростає потік вищих жирних кислот (ВЖК) у кров. Збереження високої концентрації тривалий час ВЖК сприяє виникненню порушень у β-клітинах та разом із глюкозотоксичністю прискорює апоптоз β-клітин.

За результатами молекулярних біологічних досліджень встановлено, що у хворих на ЦД 2 у першу чергу порушується транслокація ГЛЮТ-4 після з’єднання інсуліну з рецептором (післярецепторні дефекти). Причиною цього можуть бути генетичні дефекти на рівні субстрату інсулінового рецептора або фосфадитилінозитол-3-кінази, а також порушення експресії генів, що відповідають за метаболізм глюкози та ліпідів, зокрема гена глюкозо-6-фосфатдегідрогенази, глюкокінази, ліпопротеїнліпази, синтази жирних кислот.

Результати досліджень UKPDS та Belfast Diet Study свідчать, що порушення у β-клітинах виникають задовго до клінічної маніфестації діабету. Крім того, у дослідженні UKPDS встановлена чітка кореляція між зростанням глікемії та прогресуючою дисфункцією β-клітин.

Перераховані дані свідчать про необхідність для хворих на ЦД, крім інсулінотерапії та використання гіпоглікемізатів, проведення заходів, що спонукають до поліпшення метаболізму: призначення антиоксидантів, донаторів сульфгідрильних груп, вітамінів, мінералів.

Метаболічна терапія — це лікування похідними, що утворюються в організмі. Перевагами її є: можливість усунення змін, зумовлених захворюванням; впевнена лікувальна дія та відсутність побічних впливів.

До препаратів метаболічного типу належить α-ліпоєва (тіоктова) кислота. Вона була виділена в 1948 році в культурі мікроорганізмів, у 1951 році виявлена у телячій печінці та встановлено, що α-ліпоєва кислота відіграє в організмі роль коферменту. Після встановлення хімічної формули, у 1952 році, препарати з умістом α-ліпоєвої кислоти використовувались як гепатопротектори; з 1995 року застосовується для лікування діабетичних нейропатій. Розглядаючи механізми лікувального впливу α-ліпоєвої кислоти, у першу чергу варто наголосити на її антиоксидантних властивостях. Вона безпосередньо знешкоджує вільні радикали, виступаючи «пасткою» для них, а також відновлює глутатіонову систему, перетворюючи окислений глутатіон у відновлений, як донатор сульфгідрильних груп. Гальмування реакцій вільного радикального перекисного окислення завдяки α-ліпоєвій кислоті відбувається також внаслідок зв’язування нею металів зі змінною валентністю. Цей механізм впливу α-ліпоєвої кислоти гальмує процеси неферментативного глікування протеїнів. Особливістю антиоксидантного впливу α-ліпоєвої кислоти є здатність проявляти свою дію в ліпідному та водному оточенні. Перераховані лікувальні впливи α-ліпоєвої кислоти захищають фосфоліпіди ліпопротеїнових мембран від ушкодження пероксидами, протеїнові компоненти мембран — від глікування. Цим самим відновлюється структура нервових волокон. Оберігаючи від окислення полієнові кислоти (арахідонову, лінолеву, ліноленову), α-ліпоєва кислота сприяє обміну простацикліну; стабілізується судинний тонус та поліпшується кровотік по vasa nervorum. Під впливом α-ліпоєвої кислоти поліпшується вуглеводний обмін: посилюється транспорт глюкози в клітини, зменшується активність процесів кетогенезу та глюконеогенезу, посилюється утворення лактату та зростає енергетичний потенціал клітин. Зважаючи на широкий діапазон метаболічного впливу, препарати α-ліпоєвої кислоти призначаються для лікування нейропатій: діабетичних, гіпотиреоїдних, алкогольних, інтоксикаційних; для лікування гострих та хронічних інтоксикацій, гострих та хронічних уражень печінки та для посилення процесів анаболізму [1, 5, 17, 18, 36].

У 1952 році японській дослідницькій групі з Фудзівари вдалося зробити геніальне відкриття. Вчені підігріли свіжий часниковий екстракт у лужному середовищі з додаванням тіаміну. Подальші дослідження виявили, що після вживання цього екстракту в крові визначався більш високий рівень тіаміну порівняно із вживанням водорозчинного тіаміну. Складова часнику, аліцин, утворювала з тіаміном стійку до високих температур жиророзчинну сполуку — похідне вітаміну В1. Порівняно з водорозчинними сполуками отримана речовина мала значні переваги: більшу стійкість до руйнуючого впливу тіамінази та значно кращу засвоюваність. Ця активна речовина отримала назву «алітіамін». У подальшому внаслідок різноманітних модифікацій були отримані інші речовини, які належать до групи алітіамінів. До них відноситься також і бенфотіамін. З того часу бенфотіамін починає все більше використовуватись для лікування. Результати новітніх міжнародних досліджень свідчать, що бенфотіамін сприяє всебічному захисту хворого на ЦД від типових хронічних діабетичних ускладнень: нефропатії, ретинопатії та ангіопатій всіх локалізацій. Завдяки ліпофільним властивостям бенфотіамін вільно проникає через клітинні мембрани, внаслідок чого створюється висока внутрішньоклітинна концентрація його активного метаболіту — тіаміну пірофосфату. Тіамін пірофосфат є кофактором транскетолази — ключового ферменту, що забезпечує метаболізм гліцеральдегід-3-фосфату і фруктозо-6-фосфату. Встановлено, що у хворих на ЦД активність транскетолази знижена. Завдяки високій біодоступності бенфотіамін здатний значно збільшувати активність цього ферменту і тим самим змінювати спрямованість клітинного метаболізму по пентозофосфатному циклу. У результаті активації пентозофосфатного шляху обміну глюкози знижується концентрація метаболітів, що активують патогенетичні механізми клітинних ушкоджень.

У клінічних дослідженнях було встановлено, що після вживання бенфотіаміну зростає концентрація тіаміну в крові, еритроцитах, спинномозковій рідині. Поряд із цим бенфотіамін триваліше затримується в організмі порівняно з водорозчинними похідними тіаміну. Високі концентрації активної речовини, які необхідні для забезпечення фармакологічної дії, досягаються лише при вживанні бенфотіаміну. У порівняльному дослідженні Heinrich (1990 р.) було доведено, що бенфотіамін має в 120 разів більшу внутрішньоклітинну біодоступність порівняно з тіаміном. За діабетичної полінейропатії ушкоджується мієлінова оболонка нервів та порушується аксоплазматичний транспорт, що призводить до зниження швидкості проведення нервового імпульсу. Тіамін за допомогою посилення енергозабезпечення підтримує аксоплазматичний транспорт та покращує проведення нервового імпульсу. У цих процесах беруть участь також інші вітаміни групи В. Вітамін В6 (піридоксин) сприяє синтезу транспортних білків, вітамін В12 (ціанокобаламін) забезпечує доставку жирних кислот до клітинних мембран і мієлінової оболонки нервових волокон. Клінічні вивчення лікування бенфотіаміном не виявили побічних впливів препарату. Подальші дослідження показали, що спектр застосування бенфотіаміну не обмежується лише лікуванням діабетичних нейропатій; його використовують у неврології, гастроентерології, дерматології та для лікування нейропатій різноманітного походження (токсична, алкогольна, після травм). Міжнародні дослідження підтвердили терапевтичні ефекти бенфотіаміну для лікування хронічної діабетичної хвороби нирок. Бенфотіамін здатний запобігти посиленому проникненню білків із крові у ниркові канальці. Застосування бенфотіаміну у хворих з діабетичною ретинопатією запобігало ушкодженню капілярів, судин очного дна [3–6, 16, 24, 27, 29–31, 34]. Препаратом бенфотіаміну в Україні є Мільгама® таблетки (виробництво «Вьорваг Фарма ГмбХ і Ко.КГ», Німеччина).

У механізмах реалізації фізіологічного впливу інсуліну важливе місце посідають іони магнію. Сам інсулін сприяє переходу магнію всередину клітин, а магній у клітинах забезпечує вплив інсуліну на окислення глюкози. У пацієнтів із ЦД 2, у хворих на гіпертонічну хворобу порушується вплив інсуліну через малу концентрацію магнію в клітинах. Насичення організму магнієм сприяє збільшенню його вмісту в клітинах та поліпшує проникнення глюкози всередину клітин під дією інсуліну. Зменшення вмісту магнію в плазмі крові визначається у близько 25 % хворих на ЦД 2 та у дітей, хворих на ЦД типу 1. Втрати магнію у таких хворих зумовлюються збільшенням виділення його з сечею за тривало некомпенсованого діабету, зменшенням зворотного всмоктування магнію у канальцях нирок, погіршенням всмоктування його в кишках, перерозподілом магнію в еритроцити через нестачу інсуліну.

Виникає порочне коло, коли зниження вмісту магнію в плазмі крові зменшує здатність інсулінових рецепторів зв’язуватись з гормоном, внаслідок чого всередину клітин проникає мало магнію і резистентність до інсуліну зростає ще більше. Магній активує близько 300 ферментів, серед них ферменти Mg-залежних АТФаз. Через це магній є необхідним елементом практично всіх енергоспоживаючих процесів при вуглеводному, білковому й ліпідному обміні, при синтезі нуклеїнових кислот. Як кофактор піруватдегідрогеназного комплексу магній забезпечує надходження продуктів гліколізу в цикл трикарбонових кислот, чим перешкоджає накопиченню лактату. Іони магнію сприяють утримуванню трансмембранного потенціалу, активуючи Mg-залежну K-Na-АТФазу, що підтримує баланс калію всередині клітини й у міжклітинному просторі, забезпечуючи таким чином поляризацію мембрани і сприяючи її стабільності. Унаслідок цього магній відіграє особливу роль у функціонуванні тканин, що мають провідну й спонтанну електричну активність (нервова тканина, провідна система серця).

Щоденна потреба в магнії — 300 мг для жінок та 350 мг — для чоловіків. Під час вагітності та вигодовування груддю потреба в магнії збільшується на 150 мг на добу. У молодому віці та за значних фізичних навантажень потреба в магнії зростає.

Через значне поширення станів із нестачею магнію (гіпомагніємія) виникає потреба у вживанні препаратів магнію та, відповідно, постає проблема вибору препарату. Приваблюють препарати магнію з оротовою кислотою. Сполучення магнію з оротовою кислотою справляє подвійний лікувальний вплив обох компонентів препарату.

Оротова кислота вперше була виділена з молочної сироватки. Незначна кількість оротової кислоти присутня в материнському молоці, у молозиві її у 4–5 разів більше. Оротова кислота синтезується в організмі людини та є попередником нуклеїнових кислот: РНК та ДНК. Введена ззовні оротова кислота проявляє захисний вплив на міокард, збільшує стійкість головного мозку до гіпоксії, сприяє зменшенню холестерину в плазмі крові, посилює виділення жовчі. Оротат магнію захищає серце від кисневого голодування, завдяки йому відбувається накопичення енергії в міокарді, магній попереджує та лікує порушення ритму роботи серця.

Препаратом оротату магнію в Україні є Магнерот® (виробництво «Вьорваг Фарма ГмбХ і Ко.КГ», Німеччина). Прийом препарату сприяє усуненню нестачі магнію в організмі людини. Його вживання доцільне в комплексному лікуванні артеріальної гіпертензії, порушень серцевого ритму. Насичення магнієм зменшує спазм периферичних судин, внаслідок чого поліпшується периферичний кровообіг. Зменшуються судоми ніг. Крім того, Магнерот® зменшує прояви атеросклерозу. Рекомендована схема вживання Магнероту®: перший тиждень прийому по 2 таблетки тричі на добу, запиваючи склянкою води. Наступні тижні по 1 таблетці тричі на добу. Курс лікування повинен становити не менше ніж один місяць.

Існують дослідження, які вказують, що за достатнього насичення магнієм поліпшується обмін глюкози та досягається компенсація ЦД.

Магній є ефективним засобом попередження остеопорозу, він забезпечує стабільність концентрації кальцію в організмі людини. Завдяки магнію кальцій вільно переміщається по організму, зміцнюючи кістки та зуби, а його надлишок виводиться з організму в стані, який не створює умов для розвитку холе- та уролітіазу [2, 7, 12–14, 25, 28].

Цинк як елемент вперше був виділений у 1509 році та лише в 1934 році було встановлено, що він необхідний для забезпечення життя живих істот, а у 1956 році виявлені захворювання, розвиток яких пов’язаний з нестачею цинку, хоча в традиційній китайській медицині вже сотні років використовується препарат лінь-суаньх-сінь, за хімічною суттю цинку сульфат. Китайці успішно використовують цей лікувальний засіб для терапії ушкоджень передміхурової залози. Давньоєгипетські медичні трактати також рекомендували використовувати стимулювальну здатність солей цинку для посилення здоров’я. Та в наступні століття медичне використання цинку було зведене нанівець.

За цукрового діабету в організмі створюється дефіцит цинку внаслідок порушень усмоктування його в кишках та прискореного виведення нирками через поліурію. Цинк відіграє важливу роль у виділенні інсуліну, стабілізації його молекули. Достатнє забезпечення організму цинком для хворих на ЦД має вирішальне значення. Цинк відіграє провідну роль у зв’язуванні інсуліну гепатоцитами, у синтезі ліпопротеїнів. За достатнього забезпечення цинком зменшується вміст холестерину в атерогенних фракціях ліпопротеїнів (ліпопротеїнах низької та дуже низької густини) та зростає в антиатерогенній фракції ліпопротеїнів — ліпопротеїнах високої густини. Потреба в цинку для дорослої людини становить 30 мг на добу.

За яких клінічних ситуацій призначають препарати цинку?

1. У комплексному лікуванні хворих на ЦД.
2. Діабетична ретинопатія. Катаракта.
3. Трофічні порушення шкіри, виразки, що погано загоюються.
4. Діабетичні полінейропатії.
5. Хронічна діабетична хвороба нирок.
6. Затримка соматичного та статевого розвитку.
7. Клімактеричний синдром.
8. Аденома передміхурової залози.
9. Алергії будь-якого походження.
10. Поноси.
11. Гострі респіраторні захворювання.
12. Еректильна дисфункція.
13. Дисфункція яєчників.
14. Патологічний перебіг вагітності: токсикози, загроза викидня, сповільнений ріст та розвиток плоду.
15. Вживання сечогінних препаратів.
16. Гіперхолестеринемія.
17. Дегенеративні хвороби суглобів в осіб похилого віку.
18. Значні фізичні та емоційні перевантаження [9–11].

Препаратом цинку в Україні є Цинкіт (виробництво «Вьорваг Фарма ГмбХ і Ко.КГ», Німеччина).

До речовин, які мають винятково високу біологічну активність та потрібні організму в мізерних кількостях — від декількох мікрограмів до десятка міліграмів на добу, належать вітаміни. Вітаміни не виступають джерелом енергетичних чи пластичних продуктів, вони дуже необхідні як біологічні каталізатори. Водорозчинні вітаміни, а також жиророзчинний вітамін К є коферментами чи кофакторами біохімічних реакцій. Вітаміни А, D, E виступають регуляторами генетичного апарату клітин. Кожному вітаміну притаманна певна специфічна функція в організмі. Останнє ставить вітаміни у ряд необхідних щоденних нутрицієнтів. Зменшення фізичної активності людей знизило потребу вживання значної кількості їжі, а відповідно, і надходження вітамінів із харчовими продуктами. Наприклад, для забезпечення добової потреби в тіаміні потрібно з’їсти кілограм житнього хліба. Хворим на ЦД через необхідність редукції раціону для попередження гіповітамінозу потрібно додатково вживати фармацевтичні препарати вітамінів. Водорозчинні вітаміни, за винятком ціанокобаламіну, у тканинах не накопичуються, вони повинні надходити до організму щоденно. В організмі людини водорозчинні вітаміни фосфорилюються та беруть участь у метаболічних процесах як коферменти. Жиророзчинні вітаміни накопичуються у тканинах. Вони є антиоксидантами та індукторами синтезу білків [21].