Nitrogén-monoxid és oxidatív stressz diabetes mellitusban

Nitrogén-monoxid és oxidatív stressz diabetes mellitusban Dr. Farkas Klára PhD értekezés Budapest, 2004. A munka a Semmelweis Egyetem 2. Tudományági Doktori Iskola „A hepatológia immunológiai és szabadgyökös vonatkozásai” című, 2/1. számú doktori programja keretében készült „A szénhidrát és lipidanyagcsere kapcsolata a szabadgyökös reakciókkal és szerepük az atherosclerosis kialakulásában” című alprogramja részeként. Programvezető:

Prof. Dr. Fehér János egyetemi tanár Semmelweis Egyetem ÁOK, II. sz. Belgyógyászati Klinika

Témavezető:

Dr. Somogyi Anikó egyetemi docens Semmelweis Egyetem ÁOK, II. sz. Belgyógyászati Klinika

Szigorlati bizottság: Prof. Dr. Somogyi János egyetemi tanár Prof. Dr. Köteles György az MTA doktora Prof. Dr. Gerő László egyetemi tanár Opponensek:

Prof. Dr. Szalay Ferenc egyetemi tanár Dr. Hidvégi Tibor PhD, osztályvezető főorvos

Nitrogén-monoxid és oxidatív stressz diabetes mellitusban

Tartalomjegyzék

Tartalomjegyzék oldal Rövidítésjegyzék

4

1. Irodalmi áttekintés 1.1. Bevezetés

6

1.2. A nitrogén-monoxid biológiája

9

1.3. Az oxigén szabad gyökök és a szervezet antioxidáns védekezőrendszere

10

1.4. A nitrogén-monoxid pathobiokémiája

11

1.5. A nitrogén-monoxid termelés és hatás mérése

16

1.6. A nitrogén-monoxid bioaktivitás és az érkárosodás alakulása kísérletes és klinikai vizsgálatokban

17

2. Célkitűzések

22

3. Vizsgálati anyagok és módszerek

24

3.1. Vérvétel és a minták tárolása

24

3.2. Alkalmazott laboratóriumi mérési módszerek

24

3.3. Az endothelfunkció ultrahangos vizsgálata

27

3.4. Statisztikai analízis

28

4. A vizsgálatok felépítése

29

4.1. 1-es típusú cukorbetegek vizsgálata

29

4.1.1. Az első vizsgálat

29

4.1.2. A második vizsgálat

30

4.2. 2-es típusú cukorbetegek vizsgálata

31

4.3. Károsodott glükóz szabályozás jeleit mutató személyek vizsgálata 31 5. Eredmények 5.1. 1-es típusú cukorbetegek vizsgálatának eredményei

33

5.1.1. Az első vizsgálat

33

5.1.2. A második vizsgálat

36

5.1.2.1. Éhgyomri alapvizsgálat

37

5.1.2.2. Tesztétkezés

39

5.2. 2-es típusú cukorbetegek vizsgálatának eredményei

2

43


Tartalomjegyzék

5.2. Károsodott glükóz szabályozás jeleit mutató személyek vizsgálatának eredményei

48

6. Megbeszélés

52

7. Következtetések, tézisek, gyakorlati felhasználás

63

8. Köszönetnyilvánítás

65

9. Táblázatok és ábrák jegyzéke

66

10. Irodalomjegyzék

69

11. Közlemények jegyzéke

88

12. Összefoglalás

93

13. Angol nyelvű összefoglalás (Summary)

94

Melléklet: Csatolt közlemények

3


Rövidítésjegyzék

Rövidítésjegyzék ACE

angiotenzin konvertáló enzim

BH4

tetrahidrobiopterin

BMI

testtömegindex (body mass index)

CAT

kataláz

GC

guanilát-cikláz

cGMP

ciklikus guanozin monofoszfát

GTP

guanozin trifoszfát

DNS

dezoxiribonukleinsav

EDHF

endothelialis hyperpolarizáló faktor

EDRF

endothelialis relaxáló faktor

EDTA

etilén-diamin tetraecetsav

ELISA

enzyme-linked immunosorbent assay

FMV

áramlás-mediált vazodilatáció (flow mediated vasodilation)

FRAP

vasredukáló kapacitás (ferric reducing ability of plasma)

GPX

glutation-peroxidáz

GSH

redukált glutation

GTR

glutation-reduktáz

H2O2

hidrogén peroxid

HbA1C

glikált hemoglobin

HDL

nagy denzitású lipoprotein (high density lipoprotein)

HOMA

homeostasis model assessment (glükóz x inzulin/22.5)

IFG

emelkedett éhomi vércukor (impaired fasting glycaemia)

IGR

károsodott glükóz reguláció (impaired glucose regulation)

IGT

csökkent glükóztolerancia (impaired glucose tolerance)

LDL

kis denzitású lipoprotein (low density lipoprotein)

mRNS

hírvivő (messenger) ribonukleinsav

NADP

oxidált nikotinsavamid-adenin-dinukleotid-foszfát

4


Rövidítésjegyzék

NADPH

redukált nikotinsavamid-adenin-dinukleotid-foszfát

NO

nitrogén-monoxid

NO2

nitrit

NO3

nitrát

NOS

nitrogén-monoxid szintetáz

NT

nitrotirozin

NTG

nitroglicerin-mediált vazodilatáció

NYHA

New York Heart Association

˙O2-

szuperoxid aniongyök

˙OH

hidroxilgyök

OGTT

oralis glükóztolerancia teszt

PGH2

prosztaglandin H2

RIA

radioimmuno-assay

sGC

szolubilis guanilát-cikláz

SNP

nitroprusszid nátrium

SOD

szuperoxid-dizmutáz

STZ

streptozotocin

TAS

teljes antioxidáns status

TBARS

tiobarbitursav-reaktív termékek (thiobarbituric acidreactive substances)

VSMC

vascularis simaizomsejt (vascular smooth muscle cell)

Statisztikai rövidítések n

elemszám

p

szignifikancia szintje

SEM

standard hiba (standard error of the mean)

x

átlag

Az értekezésben előforduló egyéb rövidítések magyarázata a szövegben való megjelenésüknél található. A dolgozat helyesírásánál az Orvosi Helyesírási Szótár (Akadémiai Kiadó, Budapest, 1992) és „A magyar helyesírás szabályai” (Akadémiai Kiadó, 1994) című könyvek útmutatásait vettem figyelembe.

5


Irodalmi áttekintés

1. Irodalmi áttekintés 1.1. Bevezetés A diabetes mellitus világszerte, így hazánkban is népbetegségnek számít. Mind az 1es, mind a 2-es típusú cukorbetegség előfordulási gyakorisága folyamatosan növekszik, hazánkban együttes becsült prevalenciájuk jelenleg közel 5%. A cukorbetegek több, mint 90%-a 2-es típusú diabetes mellitusban szenved, melynek hosszú

tünetmentes

periódusa

miatt

a

legtöbb

országban

a

terheléses

szűrővizsgálatokkal felismert új esetek alapján a valós prevalencia kétszerese is lehet az ismertnek. A 2-es típusú cukorbetegség és a csökkent glükóztolerancia együttes előfordulása 10% felett van (1). A diabetes mellitust kísérő érfalkárosodások, a felgyorsult atherosclerosis alapvető szerepet játszanak a cukorbetegek morbiditásában, mortalitásában. Az ischaemiás szívbetegség előfordulása cukorbeteg férfiakban kétszerese, cukorbeteg nőkben háromszorosa a nem cukorbetegekben észlelhetőnek. A cerebrovascularis kórképek kétszer, a peripheriás erek betegségei ötször gyakoribbak a nem cukorbeteg populációhoz viszonyítva (2, 3). E macrovascularis szövődmények a microvascularis szövődményekkel együtt a betegek életkilátásai mellett az életminőségüket is jelentősen rontják. A betegség és a gyakori vascularis szövődmények kezelése, az életminőség romlása, a munkából való kiesés nagy terhet ró a betegre, családjára és a társadalomra egyaránt. A betegség és a szövődmények kialakulásának megelőzését, korai detektálásukat, már kialakult esetben progressziójuk lassítását célzó kutatás és az eredmények alapján kialakított terápiás módszerek fejlesztése ezért igen nagy jelentőségű. A diabetes mellitusban jelentkező érfalkárosodás pathomechanizmusa nem teljesen tisztázott. Más tényezők mellett az oxidatív stressz fokozódásának is oki szerepet tulajdonítanak. Kutatásunk célja az oxidatív stressz, a metabolikus kontroll és a vascularis szövődmények kapcsolatának, illetve az érfalkárosodás korai paramétereinek vizsgálata volt a szénhidrátanyagcsere különböző zavaraiban.

6



Diabetes mellitus és az érkárosodás Az érpályát egy sejtrétegben bélelő endothelium elhelyezkedésénél fogva elsődleges célpontja

a

véráram

biokémiai

és

hemodinamikai

hatásainak.

Fiziológiás

körülmények között ezek a hatások a normál éradaptációt váltják ki, kóros állapotokban azonban (pl. hyperglykaemia, hypercholesterinaemia, hypertonia) megváltozik az endothelsejtek reakciója, melynek következménye az érfali reaktivitás, permeabilitás megváltozása. Ennek hátterében az endothelium által elválasztott vazoaktív faktorok termelésének, hatásának megváltozása áll. Ezen elváltozásokat, melyek az érfal károsodásának korai, még a morfológiai változások előtt megfigyelhető jelei, összefoglaló néven endothel dysfunctionak nevezzük (4, 5, 6). Az endothel dysfunctio markereit foglalja össze az 1.1. táblázat. 1.1. táblázat Az endothel dysfunctio markerei Dysfunctio Az értónus-szabályozás károsodása

Permeabilitásnövekedés Hypercoagulobilitas

Fehérvérsejtek kitapadása Vascularis remodelling

Marker megváltozott endothelialis nitrogénmonoxid, endothelin-1, angiotenzin II, prosztaglandin elválasztás károsodott endothel-dependens vazodilatáció oedema, albuminuria, lipoprotein beáramlás a subintimalis térbe csökkent thrombomodulin, heparán szulfát, plazminogén aktivátor, emelkedett von– Willebrand faktor, plazminogén aktivátor inhibitor szintek emelkedett adhéziós molekula szintek megváltozott vascularis endothelialis növekedési faktor elválasztás (trombocyta növekedési faktor, inzulinszerű növekedési faktor, fibroblast növekedési faktor, transzformáló növekedési faktor béta) a simaizomsejtek migrációja, proliferációja, az extracellularis matrix akkumulációja

7



Kezdetben az endothel dysfunctio reverzibilis, de a tartósan fennálló károsító hatások végül az érfalszerkezet végleges megváltozásához vezetnek (7, 8). Az érfal szerkezetének megváltozása a monocyták endothelhez való kitapadásával kezdődik, majd a sejtek a subintimalis térbe vándorolnak, bekebelezik az endothelium permeabilitásfokozódása miatt oda kerülő anyagokat, melyek közül a legjelentősebb az oxidált LDL molekula felvétele. Az oxidált LDL csökkenti az endothelialis nitrogén-monoxid (NO) termelését, a simaizomsejtek proliferációját okozza, prokoaguláns hatású. A folyamat előrehaladásával kialakul a fibrosus plakk, mely növekedve a lument szűkíti, elzárhatja. Megjelennek az érelmeszesedés morfológiai jelei, majd a következményes klinikai tünetek, cukorbetegség esetén a vascularis szövődmények. Az endothelialis vazoaktív faktorok Az értónust a perivascularis idegek és az endothelium együttesen szabályozzák. Az endothelium által közvetített szabályozás felismerése Furchgott és Zawadzki nevéhez fűződik, akik 1980-ban publikálták megfigyelésüket, melyben aorta preparátumban csak intakt endothelium mellett volt kiváltható acetil-kolin-mediált relaxáció (9). Ennek hátterében egy endothelialis relaxáló faktor (EDRF) létezését tételezték fel. Később igazolták, hogy az endothelsejtek NO-t termelnek, mely a relaxáló hatásért felelős (10, 11). Azóta több más faktor létezését is sikerült igazolni, melyek együttesen vesznek részt az endothelium általi komplex autokrin és parakrin szabályozásban. A legtöbb vazoaktív vegyület az érfali endothelium receptorain az endothelialis faktorok felszabadításával hat. Az érfali simaizomsejtekről is kimutatták, hogy vannak hasonló receptoraik. Ugyanaz a mediátor különböző hatást képes kiváltani az endotheliumon és a simaizomsejteken. Így az acetil-kolin, a bradikinin, a szerotonin az intakt ereken relaxációt, a működő endothelium nélküli ereken összehúzódást okoz (12). A vazoaktív faktorok mellett az értónus endothelialis szabályozásában hemodinamikai hatások is részt vesznek. A véráramlás növekedése csak ép endothelium mellett vezet értágulathoz (5). Fiziológiás körülmények között a véráram okozta falfeszülés, a nyíróerő az értónus legfontosabb szabályozója (13, 14, 15).

8



Az endothelium által termelt vazoaktív faktorok közül a legjelentősebb konstriktorok az endothelin-1, az angiotenzin-II, a thromboxan A2 és a prosztaglandin H2. A legfontosabb endothelium eredetű relaxációs faktor a NO, relaxáló hatású még a prosztaciklin és az endothelialis hyperpolarizáló faktor (EDHF) (16, 17). 1.2. A nitrogén-monoxid biológiája A NO jellemzői A legjelentősebb endogén értágító, a NO, kémiailag egyszerű szerkezetű molekula, mely szabadgyök-természete miatt igen nagy reaktivitású, féléletideje néhány másodperc. Az oxigén-dependens nitrogén-monoxid szintetáz (NOS) enzim termeli L-arginin felhasználásával. Az L-argininből NO és L-citrullin keletkezik. Az enzim kofaktorai a redukált nikotinsavamid-adenin-dinukleotid-foszfát (NADPH), a flavinadenin-dinukleotid, a flavin-mononukleotid és a tetrahidrobiopterin (BH4). A NOS enzim három izoformában létezik. A membrán-asszociált endothelialis forma (eNOS vagy NOS III) mellett a cytosolban megtalálható neuronalis (nNOS vagy NOS I) és az indukálható (iNOS vagy NOS II) enzim ismert. A konstitutív endothelialis és neuronalis NOS kalcium-kalmodulin-függő, az indukálható NOS működését endotoxinok, cytokinek (pl. interleukin-1, gamma-interferon, tumornekrózis-faktor alfa) aktiválják. Az enzim-izoformák a legtöbb szövetben megtalálhatók. A NO mind az érlumen, mind a szövetek felé diffundál, és az értónus szabályozása mellett a neurotranszmisszióban, az immunvédekezésben, a gyulladásos és autoimmun szövetpusztításban is részt vesz. Fiziológiás körülmények között vizes közegben nitritté és nitráttá (NO2+NO3) alakul (5, 12, 18, 19). A fiziológiásan nano-, pikomolos koncentrációban termelődő endothelialis NO a simaizomsejtekben a szolubilis guanilát-cikláz (sGC) enzimet aktiválva növeli a ciklikus guanozin monofoszfát (cGMP) szintet, így a cGMP-függő protein kinázok aktiválásával intracellularis kalciumszint csökkenést, relaxációt eredményez (1.1. ábra).

9



1.1. ábra A NO/cGMP útvonal az endothelsejt és a simaizomsejt között

NOS – nitrogén-monoxid szintetáz, NO – nitrogén-monoxid, sGC – szolubilis guanilát-cikláz, GTP – guanozin trifoszfát, cGMP – ciklikus guanozin monofoszfát, Ca2+– kalcium ion Az endothelialis NO a relaxáló hatás mellett gátolja a simaizomsejt proliferációt, a thrombocyta, leukocyta adhéziót és aggregációt, az adhéziós molekulák termelését, valamint antioxidáns képessége is van, így komplex antiatherogen hatású (20, 21, 22). Az endothelialis NO hatásának csökkenése tehát több úton keresztül is hozzájárulhat az érfal atherothrombotikus átalakulásához. A hatáscsökkenésben a gátolt termelés mellett a fokozott mértékű elimináció is szerepet játszik, amely a szabad gyökökkel való reakció következménye. Legjelentősebb közülük a NO-szuperoxid aniongyök reakció (12, 23, 24). 1.3. Az oxigén szabad gyökök és a szervezet antioxidáns védekezőrendszere Az oxigén szabad gyökök olyan párosítatlan elektront tartalmazó, ezért igen reaktív molekulák, melyek az aerob szervezetek normál anyagcsere-folyamatai során is keletkeznek. Az oxigénmolekulából képződő szabad gyökök: a szuperoxid aniongyök

10



(˙O2-), a hidroxilgyök (˙OH ), a peroxilgyök (RO2˙), az alkoxilgyök (RO˙) és a hidroperoxilgyök (HO2˙). Bizonyos nem szabad gyök molekulák, melyek erős oxidáló hatásúak, illetve könnyen szabad gyökké alakulnak is a csoporthoz tartoznak, így a hidrogén peroxid (H2O2), az ózon (O3) és a szinglet oxigén (1O2). Élettani

körülmények

között

az

oxigén

szabad

gyökök

az

antioxidáns

védekezőrendszer ellenőrzése alatt állnak. A kontrollált körülmények között ható oxidánsok és antioxidánsok a szervezet normális működéséhez nélkülözhetetlenek. Az antioxidáns rendszert enzimatikus és nem enzimatikus védekezőrendszer alkotja. Az enzimatikus rendszer elsősorban az intracelluláris védelemért felelős, összetevői a kataláz (CAT), a szuperoxid-dizmutáz (SOD), a glutation-peroxidáz (GPX), a glutation-reduktáz (GTR), a citokróm P450 rendszer, a koenzim Q, és a különböző helyreállító enzimek, így pl. a proteázok, az endonukleázok, a reduktázok. Az extraés intracellularis védelmet is ellátó nem enzimatikus rendszer részei a vérplazma kis molekulájú antioxidánsai (albumin, bilirubin, húgysav), az antioxidáns természetű vitaminok (A, C, E vitamin), a szulfhidril csoportot tartalmazó vegyületek (pl. glutation) és a flavonoidok. Az antioxidáns rendszer összetevői egymással szoros kölcsönhatásban működnek. A prooxidáns-antioxidáns egyensúly felborulása vezet az oxidatív túlsúly, az ún. oxidatív stressz kialakulásához. A túlsúlyba kerülő gyökök oxidálhatják a lipideket, a fehérjéket, a nukleinsavakat, károsítva szerkezetüket és funkciójukat. A prooxidánsantioxidáns egyensúly felborulásának a szervezetben külső és belső okai lehetnek. Külső okok pl. a dohányfüst, a sugárzások, a vegyszerek, az alkohol, belső tényezők lehetnek a daganatos betegségek és az anyagcserebetegségek is. 1.4. A nitrogén-monoxid pathobiokémiája A NO-szuperoxid reakció A .O2--t különböző oxidázok termelik a vascularis szövetek mitokondriumaiban és a membránokban. NO-val való reakciója nagy reaktivitású peroxinitrit szabad gyök (ONOO-) képződését eredményezi. A peroxinitrit kis koncentrációban a NO-hoz hasonló hatásokkal bír, nagyobb mennyiségben azonban erősen toxikus. A belőle

11



keletkező sav (ONOOH) és a ˙OH szabad gyök termelés indukciója fokozott mértékű lipidperoxidációhoz (LDL oxidáció), fehérje és DNS károsodáshoz, vazokonstriktor prosztaglandin

szintézishez,

a

prosztaciklin

termelésének

csökkenéséhez,

a

metalloproteinázok aktivációjához (plakk destabilizáló hatás) és az apoptózis indukciójához vezet (20, 25, 26). Az endothelialis NOS maga is képes ˙O2- termelésre, melyet hyperlipidaemiában (21) és hyperglykaemiában (20, 27) fokozott mértékűnek találtak. Feltételezik, hogy ezen anyagcsere-állapotok megváltoztatják a redox-egyensúlyt, és a következményes NADPH és BH4 kofaktor hiány a NOS funkciójának megváltozásához, fokozott ˙O2és csökkent NO termeléshez vezet. A csökkent termelés és a fokozott elimináció pedig a bioaktív NO szint csökkenésén keresztül endothel funkció-károsodást eredményez. Ezt igazolja a csökkent mértékű L-arginin-L-citrullin átalakulás (28) és az emelkedett ˙O2--szint (21, 29). A hyperglykaemia hatása a NO bioaktivitásra A hyperglykaemiában megfigyelhető endothelkárosodás pathomechanizmusa teljes mértékben nem tisztázott. Más tényezők mellett azonban több vizsgálat utal a fokozott mértékű oxidatív stressz lehetséges kóroki szerepére (30, 31). A hyperglykaemia több úton keresztül vezethet fokozott mértékű szabadgyöktermeléshez. A megbomlott prooxidáns-antioxidáns egyensúly az endothelialis NO termelésének csökkenését és a termelt NO - elsősorban ˙O2- általi - inaktiválását eredményezi (1.2. ábra). -

Fokozódik a nem diabeteses szervezetben is zajló glükóz-autooxidáció, mely a molekuláris oxigén redukciójával vezet szabadgyök-termeléshez (32).

-

A fehérjéket és lipideket károsító nem enzimatikus glikáció és az ehhez kapcsolódó glikoxidáció ferro-vas és ˙O2-, ˙OH keletkezését eredményezi (33, 34, 35, 36).

-

A poliol-anyagcsereút előtérbe kerülésével megváltozik a NADPH/NADP arány, következményesen a redox állapot, amely a korábbiakban részletezett módon a NOS funkciójának megváltozásával jár, csökkent NO és fokozott ˙O2- termelést okoz (6).

12


-


Csökken a természetes antioxidánsok regenerációja, pl. a legfontosabb celluláris antioxidáns - a glutation - regenerációját végző glutation-reduktáz szintén NADPH–függő (6).

-

A hyperglykaemia a diacylglycerol szintézisének fokozódását is eredményezi, mely a protein-kináz C jelentős aktivátora (37). A protein-kináz C vazokonstriktor prosztaglandin termelést indukál, módosítja a NOS gén átírását, ˙O2- termelést indukál, emellett fokozza a membránpermeabilitást (38, 39, 40, 41, 42, 43).

1.2. ábra A .O2- és az endothelialis NO egyensúly alakulása hyperglykaemiában

NO – nitrogén-monoxid, ˙O2- - szuperoxid aniongyök, ONOO- - peroxinitrit anion, PKC- protein-kináz C, AGE- késői glikációs végtermékek

13



Rövid ideig tartó hyperglykaemia esetén az antioxidáns védekezőrendszer képes lehet megvédeni a NO-t a károsító hatásoktól (44, 45). A hosszú ideig fennálló magas vércukorszint diabetes mellitusban azonban a védekezőrendszer kimerüléséhez (31, 32),

a

kompenzatorikus

NO

termelés-fokozódás

ellenére

csökkent

NO

bioaktivitáshoz, endothelkárosodáshoz, majd irreverzibilis angiopathiához vezet (46, 47, 48). A hyperglykaemia-indukált NO bioaktivitás-változás a diabetes mellitusban fellépő macrovascularis szövődmények kialakulásában játszott szerepe mellett a késői diabetes-specifikus

szövődmények

pathogenesisében

(endothelproliferáció,

érújdonképződés) is oki tényező (44). A NO gátlása és L-arginin terápia mellett a szem vérátáramlásváltozását vizsgálva cukorbetegekben az eredmények fokozott NOS aktivitásra, illetve a NO iránti érzékenység csökkenésére utaltak, mindkét tényező szerepet játszhat a retinopathia kialakulásában (49). Fokozott mértékű NO termelést mutattak ki streptozotocin (STZ) diabeteses patkányok renalis hyperfiltratiojának hátterében (50), és a NO bioaktivitás változását a kezdeti hyperfiltratio mellett a nephropathia későbbi stádiumaiban is oki tényezőnek tartják a fellépő vazokonstrikció és mezangialis sejtproliferáció hátterében (31, 35, 47, 51, 52, 53, 54). A neuropathia létrejöttében is fontos szerepet játszik a NO bioaktivitás változása. Igazolták

szerepét

az

idegek

kisereinek

vazoreaktivitás

változásában

és

ischaemiájában, illetve az ischaemiától függetlennek bizonyult idegvezetési képesség romlásában is (41, 55, 56). A hyperlipidaemia hatása a NO bioaktivitásra Számos kísérlet eredménye bizonyítja, hogy a hypercholesterinaemia endothel dysfunctiot okoz, melynek mértéke összefügg az összkoleszterinszinttel, de befolyásolja az LDL- és HDL-koleszterin mennyisége és aránya is (7, 57). A pathomechanizmus nem teljesen tisztázott, de vizsgálatok utalnak a NO bioszintézis csökkenésére, az NO felszabadulást szabályozó endothelmembránreceptor működésének károsodására, a termelt NO iránti simaizomérzékenység

14



csökkenésére és a fokozott mértékű lebomlásra is. Az oxidatív stressz fokozódásának a

hypercholesterinaemia

által

kiváltott

endothel

dysfunctioban

is

szerepet

tulajdonítanak, elsősorban az oxidált LDL szerepét hangsúlyozzák. Az oxidált LDL részvétele feltételezhető a NO termelés csökkenésében, hátterében az L-arginin elérhetőségének zavarát mutatták ki (58). Az LDL minőségi változására utal, hogy 2es típusú diabeteses, endothelkárosodás jeleit mutató férfiak LDL-preparátumát nyulak aortagyűrűihez adva azokban endothel dysfunctio volt kiváltható (59). A hypertrigliceridaemiában kimutatható endothel dysfunctioban a kis, denz LDL oki szerepét feltételezik (60). A fokozott mértékű endothelin-1 termelés is a hyperlipidaemia és diabetes együttes előfordulásakor megfigyelhető endothel dysfunctio

jelzője

(61).

Metabolikus

syndromában

az

inzulinrezisztencia

dyslipidaemia kialakulásához vezet. A zsírsejtek inzulinrezisztenciája a lipolysis gátlásának csökkenését eredményezi, megnő a szabad zsírsavszint, mely maga is atherogen. A zsírsejtek endokrin funkciót is betöltenek, számos faktort termelnek, melyek az inzulinrezisztencia és az endothel dysfunctio fokozódásához járulnak hozzá (62). Hypertonia és a NO bioaktivitás Hypertoniában endothel dysfunctio mutatható ki a perifériás, a coronaria és a renalis nagy- és kisérrendszerben is. Az endothel dysfunctio megelőzi a hypertonia kialakulását, a hypertonia pedig rontja az endothelfunkciót. Hypertoniás családi anamnesisű normotoniás egyénekben már megfigyelhető endothelialis funkciókárosodás (63). Esszenciális hypertoniában az endothel dysfunctio hátterében egy ciklooxigenáz-aktiválódással járó szabadgyöktermelő folyamatot valószínűsítenek, mely az endothelialis NO bioaktivitás csökkenését eredményezi (64). Állatkísérletekben fokozott mértékű ˙O2- termelést, és ennek NO elimináló hatását mutatták ki spontán hypertoniában (65, 66, 67). Az intraluminaris nyomás növekedése a protein-kináz C aktiválása útján fokozza az érfali oxidázok aktivitását, ezen keresztül fokozott ˙O2- termelést indukál (68). A csökkent NO aktivitás kompenzálására az EDHF elválasztása növekszik meg. A csökkent NO elérhetőség következménye az endothelin-1 bioaktivitásának növekedése. Egészséges

15



szervezetben az endothelin-1 vazokonstriktor hatását ellensúlyozza az endothelin-B1 receptor által közvetített NO termelés, mely esszenciális hypertoniában nem mutatható ki (64). Az endothel dysfunctio nem csak primer, hanem hyperaldosteronismushoz kapcsolódó és renovascularis secunder hypertoniában is megfigyelhető (69). Fizikai terhelés által kiváltott hypertoniában is károsodott NO-cGMP bioaktivitást találtak (70). 1.5. A NO termelés és hatás mérése A reaktív szabad gyökök, így a NO, direkt mérése igen rövid életidejük miatt nehezen megvalósítható. Klinikai vizsgálatokban koncentrációjukra hatásuk, végtermékeik, vagy

termelésükben

és

eliminációjukban

résztvevő

enzimek,

szubsztrátok

vizsgálatából, méréséből következtetnek. Mind állatkísérletekben, mind humán vizsgálatokban használják az ex vivo érpreparátum átmérőváltozást az endothelműködés, ill. NO bioaktivitás megítélésére, hiszen az áramlás-mediált és az acetil-kolin hatásra bekövetkező értágulat is elsősorban NO-hatás következménye. Az indirekt mérési módszerek közül a legelterjedtebb a NO végtermékek – a nitrit és nitrát (NO2+NO3) szintek – meghatározása fluorimetriás, ill. kolorimetriás módszerrel. Mindkét esetben a vér-, szövet- vagy vizeletmintákban levő nitrátot is nitritté redukálják kadmium, vagy bakterialis reduktáz enzim felhasználásával, majd az összes nitrit mennyiségét határozzák meg (71). Emellett használatos az L-arginin-Lcitrullin átalakulás mérése (28), a NOS enzim mRNS és fehérje mennyiségi meghatározása (72) is. A NO-szabadgyök-reakciók során keletkező peroxinitrit károsító hatásának megítélésére használják a nitrozilált termékek mérését, így a nitrotirozin (NT) mennyiségének meghatározását is (73). In vivo nem invazív mérési módszer a nagyfelbontású ultrahang készülékkel végzett érátmérő és áramlásváltozás detektálása a brachialis, a femoralis vagy a radialis arteriákban, ill. a mikrocirkuláció változásának megítélése pletysmographiával vagy lézer Doppler készülékkel. A brachialis arteria reakciójának változása jól korrelál az arteria coronariák és carotisok atherosclerosisának mértékével (74).

16



A quantitativ coronarographia invazív módon az arteria coronariába adott vazoaktív anyagokra való érátmérőváltozást detektálja (75). 1.6. A nitrogén-monoxid bioaktivitás és az érkárosodás alakulása kísérletes és klinikai vizsgálatokban In vitro és állatkísérletes eredmények a NO bioaktivitás és az érkárosodás alakulásáról cukorbetegségben Normál

arteriák

glükózzal

történő

inkubációja

idő-

és

koncentrációfüggő

vazodilatáció-csökkenést okozott (8, 39, 76). Patkány vese mesangialis sejtkultúrában a magas cukorkoncentráció a NO termelés csökkenését eredményezte, mely L-arginin hozzáadásával megszüntethető volt (77). Izolált tengerimalac szívpreparátumban a magas cukorkoncentráció mellett az áramlás-mediált vazodilatáció növekedését írták le, melyet L-arginin hozzáadása tovább fokozott (78). A NO-˙O2- reakció magyarázatot adhat a látszólagosan ellentmondó eredményekre. Cosentino és mtsai a NOS enzim expressziójának növekedését, a NO termelés fokozódását mutatták ki endothel sejtkultúrában hyperglykaemia hatására, ezt azonban a ˙O2- termelés hétszeres növekedése kísérte (72). Autoperfundált patkányszívek vizsgálata szintén azt mutatta, hogy hyperglykaemia hatására a termelődő ˙O2- a NO-t inaktiválta, melynek kompenzálására fokozódott a NO termelés (46). Így feltételezhető, hogy a vazoreaktivitás változásának irányát a NO˙O2--egyensúly határozza meg. A legtöbb állatkísérletben az endothelium-függő vazodilatáció kiváltása muszkarin receptor

agonistával

(acetil-kolin,

metakolin,

karbamilkolin)

történik,

az

endotheliumtól független relaxáció vizsgálatára nitroprusszid nátriumot (SNP) alkalmaznak, amely a simaizomsejtek direkt NO donora (79). Mind 1-es, mind 2-es típusú diabetes mellitus állatmodelljeiban változatlan, ill. károsodott érfunkció szabályozást is leírtak. - A fokozott mértékű NO termelés endothelfunkciót károsító hatására utal, hogy STZ-diabeteses patkányokban NO-scavenger előkezeléssel az acetil-kolin-mediált

17



vazodilatáció-csökkenés megelőzhető volt (80). Szintén STZ diabeteses patkányok veseereiben fokozott endothel-függő vazodilatációt találtak (81). - Sem az acetil-kolinra, sem a SNP-re adott érválasz nem különbözött 2 és 6 napja diabeteses (82), ill. az acetil-kolin-indukált értágulat is változatlan maradt 1 és 4 hetes diabeteses (83) STZ-kezelt patkányokban. Az endothel-függő relaxációt kövér inzulinrezisztens patkányokban is változatlannak találták (84). - Csökkent endothel-függő értágulékonyságot mutattak ki alloxan kezelt 3 hete diabeteses nyulak veseereiben (85), ugyanezen állatmodellben 10 hét diabetes után csökkent értágulékonyságot mutatott az aorta, de az arteria carotisokban nem találtak változást (86). Károsodott endothel-dependens vazoreaktivitás igazolódott STZdiabeteses patkányokban (87), melynek mértéke korrelált a diabetestartammal (83, 88),

spontán

inzulin-dependens

diabeteses

patkányokban

(89)

és

kövér,

inzulinrezisztens patkányokban is (79, 90). Az endothel-független vazodilatáció károsodása a késői szövődmények megjelenésével állt kapcsolatban (91). Az endothelfunkció károsodás mértéke szoros korrelációt mutatott az anyagcsereállapottal és a ˙O2- termelés mértékével STZ diabeteses patkányok ereiben (92). A ˙O2- lebontását végző SOD enzim hosszútávú gátlása (réz nyomelemhiány) mellett a NO mediált érrelaxáció mértékének csökkenését írták le (93). Pieper és mtsai szoros összefüggést mutattak ki ugyanazon STZ- vagy alloxandiabeteses állat ereiben az érreaktivitás alakulása (fokozott, változatlan, majd csökkent) és a diabetestartam között (91). A hyperglykaemia oki szerepe a vércukorcsökkentő kezelés előnyös hatásával is igazolható. A korai endothel dysfunctio 1-es típusú cukorbetegség állatmodelljeiben inzulinkezeléssel megelőzhető (8), szigetsejt transzplantációval megszüntethető volt (76). Alfa-glikozidáz-inhibitor előkezeléssel kövér inzulinrezisztens patkányok aortagyűrűinek károsodott relaxációs képessége kivédhetőnek bizonyult (79). A fokozott mértékű oxidatív károsodás pathogenetikai szerepére utal, hogy állatkísérletekben

az

antioxidáns

kezelés

normalizálódását eredményezte (94, 95, 96).

18

az

endothel-függő

relaxáció



Humán megfigyelések egészséges egyéneken Hyperglykaemiás clamp kísérletekben a glutation és az L-arginin képes volt a hyperglykaemia mellett fellépő áramláscsökkenés megszüntetésére, az L-arginin emellett a fokozott thrombocyta-aggregációt és vérviszkozitás-növekedést is normalizálta (97). Normoglykaemiás körülmények között beadott antioxidáns tartalmú infúzió a vázizomzat ereiben vazodilatációt hozott létre (30), az L-arginin infúzió mellett nem mutatkozott változás (98). Klinikai vizsgálati eredmények a NO bioaktivitás és az érkárosodás alakulásával kapcsolatban 1-es és 2-es típusú cukorbetegségben 1-es típusú cukorbetegségben a betegség megjelenésekor több szervben is fokozott véráramlást igazoltak (99, 100). Normoalbuminuriás 1-es típusú cukorbetegekben magasabb nyugalmi alkari véráramlást és emelkedett NO2+NO3 szinteket mértek, de az egészséges kontrollcsoporthoz igazított vércukor- és inzulinszintek mellett csökkent NO termelést találtak. Enyhe ketosis kiváltása az endothelfunkció romlását eredményezte (101). Más vizsgálatban a plazma NO2+NO3 szinteket csökkentnek találták rövid betegségtartamú, szövődménymentes, jó anyagcsere-állapotú betegekben (102). Az acetil-kolin-indukált tágulékonyság csökkenését mutatták ki normál coronarographiás eredményű 1-es típusú betegekben az arteria coronariákban (75) és az alkari rezisztenciaerekben is (103). Microalbuminuriás betegekben csökkent nyugalmi NO szintézis és károsodott karbamilkolin-indukált értágulékonyság volt igazolható (104). Az endotheliumtól független értágulékonyságot több vizsgálat változatlannak találta, bár alkari arteriákban (105) és femoralis arteriákban is kimutattak károsodott SNPindukált vazodilatációt. Ez utóbbi microalbuminuria mellett még kifejezettebbnek mutatkozott (106). Más vizsgálatokban nem találtak különbséget sem az endothelium-függő, sem az attól független érreaktivitásban az alkari rezisztenciaerekben 1-es típusú cukorbetegségben az anyagcsere-állapottól függetlenül (107, 108, 109). A késői szövődmények jelenléte

19



mellett sem igazolódott normoglykaemiás állapotban különbség 1-es típusú cukorbetegek nyugalmi és stimulált érreaktivitásában a szövődménymentes cukorbetegcsoporthoz, vagy az egészséges kontrollcsoporthoz képest (110). Hasonlóan nem egyértelműek az eredmények 2-es típusú cukorbetegségben, melyek értékelését

az

e

diabetestípust

gyakran

kísérő,

érreaktivitást

befolyásoló

társbetegségek (hypertonia, hyperlipidaemia) jelenléte is nehezíti. Leírtak károsodott endothelium-függő és -független érreaktivitást (111, 112). A jó anyagcsere-állapotú

betegekben

észlelt

csökkent

endothelium-függő

értágulékonyságot a diabetes diagnózisa előtti időszak alatti érkárosodással hozták összefüggésbe (109). Negatív korrelációt mutattak ki az LDL mérete és az érreaktivitás károsodásának mértéke között (113). Késői szövődményektől mentes 2-es típusú betegekben nem találtak eltérést a nyugalmi (114) és az acetil-kolin kiváltotta értágulékonyságban (115). Felvetették, hogy az endothelium-függő érreaktivitás a betegség progressziójával változik (116). Az SNP kiváltotta érreaktivitást az arteria brachialisban (109) és az alkari rezisztenciaerekben változatlannak (113), az arteria femoralisban csökkentnek találták (117). A lábháti erekben mért endothelium-független értágulékonyság változása a neuropathia jelenlétével mutatott összefüggést (118). A fenti, látszólagosan ellentmondó eredmények hátterében az eltérő kísérleti és vizsgálati feltételek szerepe is felmerül, így: •

a vizsgálat idején különböző vércukor- és inzulinkoncentrációk (6, 119)

•

a különböző koleszterin-, LDL-koleszterin- és szabad zsírsavszintek (62, 103, 113)

•

az aktuális vérnyomás, gyógyszerszedés, dohányzási szokások különbsége (118)

•

az életkor és a diabetestartam eltérése (különösen a 2-es típusú cukorbetegség felismerése előtti időszak)

•

a különböző érszakaszok vizsgálata és a kiváltó ágensek használata, melyekre a különböző erek eltérően reagálhatnak (5, 120).

20



Az eredmények azt mutatják, hogy a NO bioaktivitás alakulása és ennek az érszövődményekkel való összefüggése a nagyszámú vizsgálati eredmény ellenére nem tekinthető tisztázottnak sem 1-es, sem 2-es típusú cukorbetegségben. A folyamatok megismerése azonban fontos, hiszen az endotheliumot célzó speciális terápiás törekvések: -

L-arginin (118, 119, 121) és BH4 pótlás (29, 122, 123),

-

protein-kináz C inhibitorok (37),

-

aminoguanidin (30, 123, 124), illetve szelektívebb analógja (126),

-

aldóz-reduktáz inhibitorok (86, 126),

-

antioxidáns vitaminok mellett (127, 128, 129, 130, 131) az újabb antioxidánsok

[antioxidáns

enzim-mimetikumok,

peroxinitrit blokkolók] (126) csak a folyamatok alapos megismerése után vezethetnek célhoz.

21

˙O2-

scavengerek,


Célkitűzések

2. Célkitűzések A kutatás tárgya az endothelialis NO mennyiségi és működésbeli változásának, és e változás fokozott oxidatív stresszel való kapcsolatának vizsgálata volt a szénhidrátanyagcsere különböző zavaraiban (1-es és 2-es típusú cukorbetegség, kóros éhomi vércukor, csökkent glükóztolerancia). A vizsgálatokban összesen 244 személy adatait értékeltük részben az anyagcsereállapot függvényében, részben funkcionális vizsgálatok elvégzése után. 1-es típusú cukorbetegségben vizsgáltuk, hogy •

megfelelő szénhidrát-anyagcsere-állapot mellett kimutatható-e eltérés az NO alap-metabolizmus stabil végtermékeinek koncentrációjában, az oxidatív stressz mértékében és az antioxidáns védekezőrendszer állapotában az egészséges kontrollcsoporttal összehasonlítva;

•

igazolható-e

összefüggés

ezen

paraméterek

és

a

késői

diabeteses

szövődmények jelenléte között; •

éhgyomri állapotban és fiziológiás (a cukorbetegek szokásos reggeli étkezésének megfelelő) tesztétkezést követően a NO-cGMP folyamatban kimutatható-e eltérés a cukorbetegek és az egészséges kontrollcsoport között (a NO metabolizmus végtermékek és a plazma cGMP koncentrációjának mérése alapján);

•

az esetleges változások összefüggésben vannak-e a késői diabetes-specifikus szövődmények jelenlétével.

2-es típusú cukorbetegségben vizsgáltuk, hogy •

kimutatható-e eltérés az intravascularis NO végtermékek koncentrációjában, az oxidatív stressz és az antioxidáns védekezőrendszer paramétereiben;

•

összefüggenek-e a késői diabetes specifikus szövődmények jelenlétével;

22


•

Célkitűzések

kimutatható-e eltérés a gyakori társbetegségek (hypertonia, hyperlipidaemia, obesitas) jelenléte esetén.

A károsodott glükóz-szabályozás (impaired glucose regulation - IGR) kategóriájába tartozó emelkedett éhomi vércukor (IFG) és csökkent glükóztolerancia (IGT) csoportjaiban vizsgáltuk, hogy •

éhgyomri és/vagy oralis glükózterhelés alatti állapotban kimutatható-e a vascularis károsodás korai jelzőjének tekintett endothel dysfunctio;

•

kimutatható-e változás a NO oxidatív eliminálásának mértékére utaló NT koncentrációban;

•

találunk-e eltérést a lipidperoxidáció mértékében és az antioxidáns védekezőrendszer állapotában.

23


Vizsgálati anyagok és módszerek

3. Vizsgálati anyagok és módszerek 3.1.1. Vérvétel és a minták tárolása A vérvételek reggel éhgyomorra, a legutolsó étkezést követően legalább 10 órával történtek. A posztprandiális minták levétele a tesztétkezést követően 1 órával történt. A tesztétkezés (szénhidrát: 40 g, zsír: 10 g) egy zsírszegény margarinnal (Delma light, zsírtartalom: 25 g szénhidrát- és fehérjetartalom: 0 g/100 g) megkent, kereskedelmi forgalomban

kapható

vizes

zsemle

és

200

ml

1,5%-os

zsírtartalmú

tej

elfogyasztásából állt. A vizsgálatokban résztvevő személyek a vérvételt megelőző estétől alkoholt nem fogyaszthattak, a vizsgálat délelőttjén a dohányzástól és koffeinfogyasztástól tartózkodtak. Az adalék nélküli natív, standard EDTA, illetve Na-heparin tartalmú Vacutainer csövekbe vett vénás vérmintákat azonnal jeges vízfürdőbe tettük, centrifugálás (3000 g, 4°C, 10 perc) után a szérumot/plazmát és a vörösvértestmasszát szétválasztottuk. A vörösvértestmasszából háromszori, 4°C-os fiziológiás sóoldattal történt mosás után 4°C-os desztillált vízzel haemolizátumot készítettünk. A rutin laboratóriumi és az antioxidáns védekezőrendszert jellemző paramétereket a levételt követően mértük, a többi mintát mérésig -20°C-on, a NT méréshez használt mintákat –80°C-on tároltuk. 3.1.2. Alkalmazott laboratóriumi mérési módszerek A vércukor, a triglicerid, a koleszterin, a HDL-koleszterin, a húgysav, a kreatinin, a bilirubin, az albumin mérése Hitachi 717 laboratóriumi automatán (Diapack, Dialab GmbH, Bécs, Ausztria), az LDL-koleszterin mérése (1-es típusú betegek) precipitációs módszerrel, kolorimetriával (BioMerieux, Marcy l'étoile, Franciaország), a HbA1C meghatározása Abbot IMX analizátoron (Abbot Laboratories, Abbot Park, Illinois, USA, referenciaérték: 4,4-6,4 %) történt.

24



A C-peptid meghatározást ELISA módszerrel végeztük (DAKO Diagnostics Ltd, Cpeptide ELISA Assay, cat No: K6218). Az inzulinszint mérése RIA módszerrel történt (RK-400M RIA Assay, Izotóp Intézet Kft., Budapest). A LDL-koleszterin koncentrációját a többi vizsgálatban a Friedewald formula szerint számoltuk ki. A szulfhidrilcsoportok és a redukált glutation (GSH) meghatározását a fehérjék kicsapása után spektrofotometriás módszerrel, Ellmann reagenssel (5,5’-ditiobis-2nitro-benzoesav) végeztük, a keletkező 2-nitro-5-merkapto-benzoesavat 412 nm-en detektáltuk (132). A felhasznált anyagok és reagensek (Tris puffer, 10%-os triklórecetsav oldat, Ellmann reagens, metanol) a Fluka (Sigma-Aldrich Inc.) cég termékei. Az antioxidáns enzimrendszerből a GPX aktivitás mérése az 1-es típusú cukorbetegek vérmintáiból Paglia és Valentine módszere (133) szerint (Ransel, Randox Laboratories Ltd., Antrim, Egyesült Királyság) történt. A 2-es típusú betegek vérmintáinak GPX aktivitását 10x-es higítású haemolizátumból meghatározott mennyiségű GSH és kumen hidroperoxid szubsztrát hozzáadása után a visszamaradó GSH Ellmann reagenssel történő spektrofotometriás meghatározása (412 nm) alapján számoltuk ki Sedlak és Lindsay módszere szerint (132, 134). Egy enzimaktivitás egységnek azt az enzim mennyiséget tekintjük, ami 1 perc alatt 1 µmol GSH-t alakít át 37 °C-on. A felhasznált anyagok és reagensek (Tris-[hidroxi-metil]aminometán hidroklorid puffer, redukált glutation, kumen-hidroperoxid, 10%-os triklórecetsav oldat, Ellmann reagens, metanol) a Fluka (Sigma-Aldrich Inc.) cég termékei. A GTR aktivitás meghatározása NADPH mellett oxidált glutation redukciójának meghatározásával (Glutathione-reductase, Randox Laboratories Ltd., Antrim, Egyesült Királyság) történt.

25



A SOD aktivitás meghatározását az 1-es típusú betegek esetében xantin-xantin oxidáz rendszerben (Ransod, Randox Laboratories Ltd., Antrim, Egyesült Királyság) végeztük. A 2-es típusú betegek SOD aktivitásának mérését Misra és Fridovich módszerének Matkovics és mtsai által módosított változata szerint (135, 136) az adrenalin autooxidáció

(adrenalin-adrenokróm

átalakulás)

gátlás

mértéke

alapján

spektrofotometriával 32 °C-on 480 nm-en történt leolvasással végeztük kétszeres higítású haemolizátumból. Egy enzimegység azt az enzimmennyiséget jelenti, ami standard körülmények között a kontrollhoz viszonyítva 1 perc alatt 50%-os gátlást hoz létre az adrenalin-adrenokróm átalakulásban. Minden esetben standard SOD enzimet is mértünk. A felhasznált anyagok és reagensek (kloroform, abszolút alkohol, karbonát puffer, kristályos adrenalin sósavas desztillált vizes oldata, káliumcianid oldat) a Merck és a Sigma-Aldrich Inc. termékei. A CAT aktivitást 100x-os higítású haemolizátumból a H2O2 bontás időbeni követése alapján Beers és Sizer módszere szerint szintén spektrofotometriával 25 °C-on 240 nm-en mértük hármas parallelben (137). A felhasznált anyagok és reagensek (foszfát puffer, hidrogénperoxid oldat) a Reanal Rt. termékei. Az enzimaktivitást Bergmeyer egységben (BU) fejeztük ki, 1 BU 1 g H2O2 fogyást jelent 1 perc alatt 25 °C-on. A lipidperoxidáció végtermékeit tiobarbitursav (TBARS) módszerrel (138) a plazmához ecetsav, nátrium dodecilszulfát és tiobarbitursav oldat hozzáadása után 60 perces 95 ºC-on történt inkubálással, majd hűtés és centrifugálás után a felülúszóból spektrofotometriával 532 nm-en határoztuk meg. A kapott extinkció értékeket a standard görbéből (malondialdehid bis-dietil-acetál 1%-os kénsavas oldatának higítási sora) értékeltük. A felhasznált anyagok és reagensek a Merck és a Reanal Rt. termékei. Az egyes antioxidánsok együttes hatását mérő plazma teljes antioxidáns statust (TAS) azino-bis-etilbenzo-tiazolin-szulfonsav

szabadgyök

26

gátlás

módszerével

(Total



Antioxidant Status, Randox Laboratories Ltd., Antrim, Egyesült Királyság) spektrofotometriával mértük Hitachi 717 automatán. Az antioxidáns védekezőrendszer együttes működését jellemző másik paramétert, a plazma redukáló kapacitást (FRAP) ferri-ferro-vas átalakulás mértékéből a keletkező ferro-tripyridyl-s-triazin detektálásával szintén spektrofotometriával 593 nm-en 37 ºCon határoztuk meg (139). A felhasznált anyagok és reagensek (acetát puffer, 2,4,6 tripyridyl-s-triazin, sósav, vas-klorid, kalibrálás: vas-szulfát) a Fluka (Sigma-Aldrich Inc.) és a Reanal Rt. termékei. A NO metabolizmus végtermékek (NO2+NO3) koncentrációjának meghatározását kolorimetriás, illetve fluorimetriás módszerrel végeztük. A plazma cinkszulfáttal történő fehérjementesítése után a nitrátot kadmiumgyöngyökkel nitritté redukáltuk, a keletkezett nitrit mennyiségét Griess reagenssel kolorimetriás módszerrel (Bioxytech, Oxis International Inc., Portland, Oregon, USA), illetve fluorimetriával 347 nm excitációs és 453 emissziós hullámhosszon hármas parallelben mértük (140). A módszer alapja a 4-hidroxi-kumarin nitrozilálása savas közegben és 3-amino-4hidroxikumarinná redukálása, mely lúgos közegben fluoreszkál. A fluoreszcencia mértéke arányos a nitrit koncentrációjával. A felhasznált anyagok és reagensek (nátrium hidroszulfit, nátrium-nitrit, 4-hidroxikumarin, sósav, nátriumhidroxid) a Serva és a Reanal Rt. termékei. A cGMP és a NT szintet ELISA módszerrel határoztuk meg (Sigma cGMP Immunoassay, Sigma Aldrich Inc., USA, ill. HK501 Nitrotyrosine Immunoassay, HyCult Biotechnology b.v., Hollandia). 3.1.3. Az endothelfunkció ultrahangos vizsgálata A NO bioaktivitás vizsgálatának in vivo non-invazív módszereként az arteria brachialis átmérőváltozásának vizsgálatát végeztük el. Az endothel-dependens vazodilatáció meghatározására a reaktív hyperemia alatt mért áramlás-mediált értágulat vizsgálatát (flow mediated vasodilation – FMV), az endothel-independens

27



vazodilatáció mérésére, mely az exogén NO hatásra való érzékenységet mutatja, a nitroglycerin-mediált (NTG) értágulékonyság mérését használtuk (141). A gyakorlott vizsgáló orvos a vizsgálat körülményeit, a betegcsoportokat nem ismerte. A vizsgálathoz nagyfelbontású ultrahangkészüléket (ATL HDI 5000) használt, 7,5 MHz-es vizsgálófejjel, color módban. A cubitalis árokban közvetlenül az oszlás felett határozta meg az arteria brachialis legnagyobb haránt átmérőjét, a mérés helyét a bőrön is megjelölte. A vizsgált személyek a mérést megelőzően 25°C-os hőmérsékletű helységben legalább 10 percig nyugalomban voltak. A nyugalmi átmérő meghatározása után a kart a nyugalmi vérnyomás systolés értéke felett 50 Hgmm-en szorítottuk 5 percig, ezután 1 perccel történt az átmérő újabb mérése. Az átmérő nyugalmi állapotba történt visszatérése után 400 µg nitroglycerin (Spray Nitrolingual) nyelv alá történt befúvását követően 4 perccel történt a harmadik mérés. Az érátmérő változását a nyugalmi átmérő százalékában fejeztük ki (FMV%, ill. NTG%). 3.1.4. Statisztikai analízis A statisztikai feldolgozás Microsoft Excel és SAS® program (SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) felhasználásával történt. Két csoport közti összehasonlítást Student féle t próbával, több csoport vizsgálatát egyutas ANOVA eljárással, Scheffé post hoc teszttel végeztük. Normál eloszlás hiányában logaritmikus transzformációt, illetve a pre- és posztprandiális minták összehasonlításához Wilcoxon párosított tesztet, a csoportok közti összehasonlításokhoz Mann-Whitney U tesztet használtunk. A SAS program GLM illetve NPAR1WAY (Savage 2 mintás próba) és CORR eljárását használtuk fel. A szignifikancia szintjét 0,05-nak rögzítettük. Az átlagok mellett az átlag standard hibáját tüntettük fel (x±SEM).

28


A vizsgálatok felépítése

4. A vizsgálatok felépítése Vizsgálatainkba a betegeket a Semmelweis Egyetem Általános Orvostudományi Kar II. Belgyógyászati Klinikájának Anyagcsere Ambulanciáján gondozott személyekből választottuk ki. A kontrollcsoportokat önként jelentkezők alkották. Minden résztvevő írásbeli vagy szóbeli tájékoztatást kapott a vizsgálat természetéről, mely után beleegyező nyilatkozatot írt alá. A vizsgálatokba nem vontunk be olyan betegeket, akiknél súlyos vese- vagy májbetegség, súlyos fokú szívelégtelenség (NYHA III-IV), hematológiai, vagy rosszindulatú daganatos megbetegedés állt fenn, vagy a vizsgálat idején, illetve az azt megelőző 4 hétben bármilyen heveny betegségük zajlott. A kutatásokat az egyetem Tudományos Kutatásetikai Bizottságának engedélyével (TUKEB 112/1996) végeztük.

4.1. 1-es típusú cukorbetegek vizsgálata Az 1-es típusú cukorbetegség és a NO bioaktivitás kapcsolata két klinikai vizsgálatunk tárgya volt. Az oxidatív stressz mértékére utaló paraméterek mérése mellett az első tanulmányban a NO bioaktivitás megítélésére a NO alap-metabolizmus stabil végtermékeinek (NO2+NO3) koncentrációját, a második vizsgálatban mind éhgyomri, mind tesztétkezést követően a NO2+NO3 szinteket, valamint a másodlagos messengerként működő cGMP koncentrációját is meghatároztuk. 4.1.1. Az első vizsgálat A vizsgálatba 21, járóbetegként gondozott, átlagosan 10 év diabetestartamú, 1-es típusú cukorbeteget és 40 illesztett egészséges kontrollszemélyt vontunk be. A

cukorbetegek

intenzív-konzervatív

inzulinkezelést

folytattak,

nem

álltak

hormonkezelés alatt, nem szedtek rendszeresen vitamin- vagy antioxidáns hatású készítményeket, nem-szteroid gyulladásgátló vagy thrombocytaggregáció-gátló szereket. A dohányzók száma hasonló volt a csoportok között (5/21 a cukorbeteg, 7/40 a kontrollcsoportban), és a vizsgálat reggelén tartózkodtak a dohányzástól.

29



Késői diabeteses szövődmények vonatkozásában 7 betegnek volt pozitív az anamnézise

(háttér

retinopathia,

microalbuminuria,

szenzoros

ill.

autonóm

neuropathia). 4.1.2. A második vizsgálat A második vizsgálatban 46, szintén járóbetegként gondozott, átlag 14 év diabetestartamú 1-es típusú cukorbeteg és 42 illesztett egészséges kontrollszemély vett részt. A cukorbetegek intenzív-konzervatív inzulinkezelést folytattak. Inzulin-analóg készítményt egy beteg sem használt. Nem álltak hormonkezelés alatt, rendszeresen nem szedtek vitaminkészítményeket. A dohányzók száma hasonló volt a csoportok között (8/46 a cukorbeteg, 12/42 a kontrollcsoportban), és a vizsgálat reggelén tartózkodtak a dohányzástól. Késői vascularis szövődmény 22 beteg kórtörténetében szerepelt (preproliferativ vagy proliferativ retinopathia, micro- vagy macroalbuminuria, szenzoros neuropathia). Az inzulin kivételével rendszeresen használt gyógyszereiket (ACE gátló, kalcium csatorna blokkoló, alfa- és béta blokkolók, diuretikum, acetilszalicilsav) a vizsgálatot megelőző 24 órában nem vették be. A vizsgálat második részében, mely a tesztétkezést foglalta magába, az előző csoportokból 20, átlag 16 év diabetestartamú cukorbeteg és 20 illesztett egészséges kontrollszemély vett részt. A dohányzók aránya hasonló volt ezen csoportok között is (6/20 a cukorbeteg, 5/20 a kontrollcsoportban), és a vizsgálat délelőttjén tartózkodtak a dohányzástól. Késői diabetes specifikus szövődmény 10 beteg kórtörténetében szerepelt. Az inzulin kivételével rendszeresen alkalmazott gyógyszereiket (ACE gátló, kalcium csatorna blokkoló, alfa- és béta blokkolók, diuretikum, acetilszalicilsav) a vizsgálatot megelőző 24 órában nem vették be.

30



4.2. 2-es típusú cukorbetegek vizsgálata A 2-es típusú cukorbetegség és a NO bioaktivitás kapcsolatának vizsgálatában a NO bioaktivitás megítélésére a NO alap-metabolizmus stabil végtermékeinek (NO2+NO3) koncentrációját határoztuk meg az oxidatív stressz mértékére utaló paraméterek és az antioxidáns kapacitás mérése mellett. A vizsgálatban 52, átlagosan 8 év ismert diabetes-tartamú, 2-es

típusú

cukorbetegségben megbetegedett személy és 21 illesztett kontrollszemély vett részt. A cukorbetegek közül 4 folytatott csak diétás kezelést, a diéta mellett 24 beteg orális antidiabetikus, 21 fő inzulin-, 3 beteg kombinált (nappali tabletta és esti inzulin) kezelésben részesült. Nem folytattak rendszeres antioxidáns- vagy vitaminkezelést, nem dohányoztak. Az inzulin és az oralis antidiabeticumok kivételével rendszeresen alkalmazott gyógyszereiket (ACE gátló, kalcium csatorna blokkoló, alfa- és béta blokkolók, diuretikum, acetilszalicilsav) a vizsgálatot megelőző 24 órában nem vették be. Hypertonia 31 beteg, késői diabetes specifikus szövődmény (preproliferativ vagy proliferativ retinopathia, micro- vagy macroalbuminuria, szenzoros neuropathia) 28 beteg anamnézisében szerepelt. 4.3. IGR jeleit mutató személyek vizsgálata Ebben a vizsgálatban azt tanulmányoztuk, hogy az IGR kategóriájába tartozó IFG és IGT fennállása mellett kimutatható-e a NO bioaktivitás zavara éhgyomri állapotban, illetve glükózterhelés során. Az NO bioaktivitás megítélésére az éhgyomri és 75 g-os oralis glükóztolerancia teszt (OGTT) alatti endothel-dependens (áramlás-mediált, a kar 5 perces 50 Hgmm suprasystolés leszorítása után) és independens (nitroglycerinindukált, 4 perccel 400 µg nitroglycerin sublingualis alkalmazása után) vazodilatációt mértük az arteria brachialis ultrahangos vizsgálatával. Emellett az NO oxidatív eliminálásának mértékére utaló NT szintet, a lipidperoxidáció mértékét és az antioxidáns védekezőrendszer jellemzőit határoztuk meg. A vizsgálatban 10 IGR jeleit mutató (5 IGT/5 IFG) és 12 egészséges szénhidrátanyagcseréjű illesztett kontrollszemély vett részt. A vizsgálathoz a résztvevőket

31



szénhidrátanyagcsere-zavarra való hajlamuk alapján választottuk (megelőző gestatios diabetes, pozitív családi anamnézis, hypertonia, hyperlipidaemia vagy obesitas). Csoportbeosztásuk az aktuális OGTT eredménye alapján történt. A vizsgálati személyek nem álltak hormonkezelés alatt, rendszeresen nem szedtek vitaminkészítményeket. A dohányzók száma hasonló volt a csoportok között (3/10 az IGR, 4/12 a kontrollcsoportban), és a vizsgálat délelőttjén tartózkodtak a dohányzástól. Az IGR csoportban levő 4 és a kontrollcsoportban levő 2 hypertoniás személy a vizsgálatot megelőző 24 órában antihypertensiv gyógyszerét (ACE gátló, béta blokkoló, ill. calcium antagonista) nem vette be.

32


Eredmények

5. Eredmények 5.1. 1-es típusú cukorbetegek vizsgálatának eredményei 5.1.1. Az első vizsgálat A vizsgálatban 21 cukorbeteg (14 szövődménymentes/7 szövődményes) és 40 illesztett egészséges kontrollszemély adatait értékeltük. A vizsgált betegek és a kontroll személyek legfontosabb klinikai és alapvető laboratóriumi adatait az 5.1. és az 5.2. táblázat tünteti fel. 5.1. táblázat Az 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai az első vizsgálatban (x±SEM) Paraméterek Kor (év) Nemi megoszlás (ffi/nő) Testtömegindex (kg/m2) Diabetestartam (év) Vércukor (mmol/l) Hemoglobin A1C (%) Koleszterin (mmol/l) HDL-koleszterin (mmol/l) LDL-koleszterin (mmol/l) Triglicerid (mmol/l) Kreatinin (µmol/l) *p<0,05

Cukorbetegek (n=21) 38,1±2,8 10/11 23,4±0,9 10,4±1,6 11,0±0,9 6,9±0,3 5,1±0,2 1,5±0,1 3,0±0,2 1,1±0,1 88±3

33

Kontrollcsoport (n=40) 38,1±1,6 18/22 24,8±0,8 5,1±0,1* 5,1±0,1* 5,3±0,2 1,4±0,1 3,3±0,2 1,5±0,1 90±3


Eredmények

5.2. táblázat A szövődményes, szövődménymentes 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai az első vizsgálatban (x±SEM) Paraméterek

Szövődményes Szövődménymentes cukorbetegek cukorbetegek (n=7) (n=14) Kor (év) 39,1±4,8 37,6±3,3 Nemi megoszlás (ffi/nő) 1/6 9/5 2 Testtömegindex (kg/m ) 21,3±0,7 24,4±1,2 Diabetestartam (év) 10,4±2,4 10,4±2,1 Vércukor (mmol/l) 10,7±1,1 11,1±1,2 Hemoglobin A1C (%) 7,4±0,4 6,8±0,3 Koleszterin (mmol/l) 5,8±0,6 4,8±0,2 HDL-koleszterin (mmol/l) 1,4±0,1 1,5±0,1 LDL-koleszterin (mmol/l) 3,6±0,4 2,6±0,2 Triglicerid (mmol/l) 1,2±0,2 1,1±0,2 Kreatinin (µmol/l) 86±8 89±3 *szövődményes beteg – kontroll szignifikáns különbség #szövődménymentes beteg – kontroll szignifikáns különbség

Kontrollcsoport (n=40) 38,1±1,6 18/22 24,8±0,8* 5,1±0,1*# 5,1±0,1*# 5,3±0,2 1,4±0,1 3,3±0,2 1,5±0,1 90±3

Nem találtunk értékelhető különbséget a vizsgálat idején jó anyagcsereállapotban levő (HbA1C: 6,9±0,3%, x±SEM) cukorbetegek és a kontrollcsoport között a plazma NO2+NO3 koncentrációja és a lipidperoxidáció végtermékei vonatkozásában. A szulfhidrilcsoportok menyisége, a GPX aktivitása és a húgysav koncentrációja alacsonyabbnak adódott a cukorbetegekben, a TAS-ban azonban nem találtunk különbséget (5.3. táblázat). Az alcsoportként vizsgált, a vizsgálat idején elfogadható anyagcsere-állapotú (HbA1C: 7,4±0,4%, x±SEM), késői diabeteses szövődményekben szenvedő betegek (n=7) aktuális vércukor, HbA1C értéke, lipidprofilja, NO2+NO3, TBARS koncentrációja és antioxidáns enzimaktivitása nem különbözött a szövődménymentes cukorbetegekben mért értékektől. A szérum antioxidáns hatású molekulái közül a szövődménymentes cukorbetegekben a húgysavszintet és a GPX aktivitást alacsonyabbnak találtuk a kontrollcsoportban mért értékeknél, az albumin és a szulfhidrilcsoportok koncentrációja a szövődményes cukorbetegekben adódott értékelhetően alacsonyabbnak, a TAS azonban nem különbözött a csoportok között (5.4. táblázat).

34


Eredmények

5.3. táblázat Az 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport plazma NO2+NO3, oxidatív stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei az első vizsgálatban (x±SEM) Paraméterek Cukorbetegek Kontrollcsoport (n=21) (n=40) NO2+NO3 (µmol/l) 36,7±3,0 32,4±2,7 Plazma TBARS (µmol/l) 7,4±0,4 7,3±0,4 SOD (U/g hemoglobin) 920,1±31,1 1002,0±51,1 GPX (U/g hemoglobin) 48,4±2,1 56,4±1,6* GTR (U/g hemoglobin) 51,3±2,4 52,7±1,2 Bilirubin (µmol/l) 12,7±2,1 9,7±0,7 Húgysav (µmol/l) 228,0±11,7 284,4±11,2* Albumin (mmol/l) 50,7±1,4 53,3±0,6 Serum SH (µmol/g protein) 6,7±0,3 7,4±0,2* TAS (mmol/l) 1,9±0,0 1,9±0,0 NO2+NO3 – nitrit+nitrát, TBARS – tiobarbitursav reaktív termékek, SOD – szuperoxid-dizmutáz, GPX – glutation-peroxidáz, GTR – glutation-reduktáz, SH csoportok – szulfhidril csoportok, TAS – teljes antioxidáns status *p<0,05 5.4. táblázat A szövődményes és szövődménymentes 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport plazma NO2+NO3, oxidatív stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei az első vizsgálatban (x±SEM) Paraméterek Szövődményes Szövődménymentes Kontrollcukorbeteg cukorbeteg csoport (n=7) (n=14) (n=40) NO2+NO3 (µmol/l) 36,3±3,9 36,9±4,2 32,4±2,7 Plazma TBARS (µmol/l) 7,7±0,7 7,1±0,5 7,3±0,4 SOD (U/g hemoglobin) 937,9±71,3 911,3±32,3 1002,0±51,1 GPX (U/g hemoglobin) 48,4±4,2 48,5±2,2 56,4±16,3# GTR (U/g hemoglobin) 51,7±6,0 51,2±2,2 52,7±1,2 Bilirubin (µmol/l) 9,1±1,4 14,5±3,0 9,7±0,7 Húgysav (µmol/l) 221,1±24,8 231,4±13,2 284,4±11,2# Albumin (mmol/l) 45,9±2,5 53,1±1,3× 53,3±0,6* Serum SH (µmol/g protein) 6,1±0,4 7,0±0,3 7,4±0,2* TAS(mmol/l) 1,9±0,1 1,9±0,0 1,9±0,0 NO2+NO3 – nitrit+nitrát, TBARS – tiobarbitursav reaktív termékek, SOD – szuperoxid-dizmutáz, GPX – glutation-peroxidáz, GTR – glutation-reduktáz, SH csoportok – szulfhidril csoportok, TAS – teljes antioxidáns status * szövődményes cukorbeteg – kontroll szignifikáns különbség # szövődménymentes cukorbeteg – kontroll szignifikáns különbség × szövődményes cukorbeteg - szövődménymentes cukorbeteg szignifikáns különbség

35


Eredmények

Analízisünk nem igazolt szignifikáns korrelációt a NO2+NO3 szint és az életkor, a diabetestartam, a szénhidrátanyagcsere, az antioxidáns és az oxidatív károsodást jelző vizsgált paraméterek között. A plazma TBARS koncentrációja a vércukorszinttel, illetve a HbA1C szinttel is szignifikáns pozitív korrelációt (r= 0,57, p=0,01 és r= 0,47, p=0,036) mutatott a cukorbetegekben.

5.1.2. A második vizsgálat A második vizsgálatban 46 (24 szövődménymentes/22 szövődményes), átlag 14 év diabetestartamú 1-es típusú cukorbeteg és 42 illesztett kontrollszemély vett részt. A vizsgált betegek és a kontrollszemélyek legfontosabb klinikai és alapvető laboratóriumi adatait az 5.5. és az 5.6. táblázat tünteti fel. 5.5. táblázat Az 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai a második vizsgálatban (x±SEM) Paraméterek Kor (év) Nemi megoszlás (ffi/nő) Testtömegindex (kg/m2) Diabetestartam (év) Vércukor (mmol/l) Hemoglobin A1C (%) Koleszterin (mmol/l) HDL koleszterin (mmol/l) LDL koleszterin (mmol/l) Triglicerid (mmol/l) Kreatinin (µmol/l) *p<0,05

Cukorbetegek (n=46) 36,6±1,9 24/22 25,9±0,9 13,9±1,6 10,0±0,7 8,3±0,3 5,3±0,2 1,4±0,1 3,6±0,2 1,2±0,1 94±3

36



Eredmények

5.6. táblázat A szövődményes, szövődménymentes 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai a második vizsgálatban (x±SEM) Paraméterek

Szövődményes Szövődménymentes cukorbetegek cukorbetegek (n=22) (n=24) Kor (év) 38,6±3,0 34,8±2,5 Nemi megoszlás (ffi/nő) 11/11 13/11 2 Testtömegindex (kg/m ) 27,6±1,5 24,5±0,9 Diabetestartam (év) 18,0±2,3 9,7±1,8 x Vércukor (mmol/l) 12,6±0,8 7,7±0,8 x Hemoglobin A1C (%) 9,1±0,4 7,6±0,3 x Koleszterin (mmol/l) 5,7±0,3 4,9±0,2 HDL-koleszterin (mmol/l) 1,5±0,1 1,4±0,1 LDL-koleszterin (mmol/l) 4,0±0,3 3,6±0,2 Triglicerid (mmol/l) 1,3±0,2 1,1±0,1 Kreatinin (µmol/l) 99±4 89±3 * szövődményes beteg – kontroll szignifikáns különbség # szövődménymentes beteg – kontroll szignifikáns különbség x szövődményes-szövődménymentes beteg szignifikáns különbség

Kontrollcsoport (n=42) 40,2±1,5 13/29 25,2±0,7 5,1±0,1*# 5,2±0,1*# 5,4±0,2 1,3±0,1 3,8±0,1 1,2±0,1 87±2

5.1.2.1. Éhgyomri alapvizsgálat Az előző tanulmányhoz viszonyítva a cukorbetegek rosszabb anyagcsereállapotban voltak a vizsgálat idején (HbA1C: 8,3±0,3 %, x±SEM). A lipidperoxidáció mértékét jelző

TBARS

koncentráció

szignifikánsan

magasabbnak

mutatkozott

a

cukorbetegekben. Bár a plazma éhgyomri NO2+NO3 koncentrációja nem különbözött a cukorbetegek és a kontrollcsoport között, az éhgyomri cGMP szint a cukorbetegekben szignifikánsan alacsonyabb volt. A plazma antioxidánsainak koncentrációjában nem találtunk különbséget (5.7. táblázat). A késői szövődmények jelenléte szerint csoportosítva a cukorbetegeket a 22 szövődményes

cukorbeteg

vércukor-

és

HbA1C-szintje

magasabb

volt

a

szövődménymentes betegekénél, TBARS és cGMP szintjükben nem találtunk szignifikáns

különbséget,

a

NO

metabolizmus

alacsonyabbnak mutatkozott (5.8. táblázat).

37

végtermékeinek

a

szintje


Eredmények

5.7. táblázat Az 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport plazma NO2+NO3, cGMP, TBARS koncentrációja és a plazma kis molekulájú antioxidánsai a második vizsgálatban (x±SEM) Paraméterek

Cukorbetegek Kontrollcsoport (n=46) (n=42) NO2+NO3 (µmol/l) 40,5±2,7 42,6±2,7 cGMP (nmol/l) 26,3±2,1 43,7±4,1* Plazma TBARS (µmol/l) 6,4±0,3 4,5±0,2* Bilirubin (µmol/l) 11,2±0,8 9,7±0,4 Húgysav (µmol/l) 277,3±13,1 286,1±10,7 Albumin (mmol/l) 43,4±0,6 44,7±0,4 NO2+NO3 – nitrit+nitrát, cGMP – ciklikus guanozin monofoszfát, TBARS – tiobarbitursav reaktív termékek *p<0,05 5.8. táblázat A szövődményes és szövődménymentes 1-es típusú cukorbetegek és a a kontrollcsoport plazma NO2+NO3, cGMP, TBARS koncentrációja és a plazma kis molekulájú antioxidánsai a második vizsgálatban (x±SEM) Paraméterek

Szövődményes Szövődménymentes Kontrollcsoport cukorbetegek cukorbetegek (n=22) (n=24) (n=42) NO2+NO3 (µmol/l) 33,8±3,1 46,1±4,1× 42,6±2,7 cGMP (nmol/l) 25,8±3,8 27,0±2,0 43,7±4,1*# TBARS (µmol/l) 6,5±0,5 6,3±0,5 4,5±0,2*# Bilirubin (µmol/l) 11,0±1,0 11,5±1,2 9,7±0,4 Húgysav (µmol/l) 306,1±20,0 248,4±15,3× 286,1±10,7 Albumin (mmol/l) 42,3±0,8 44,4±0,8 44,7±0,4 NO2+NO3 – nitrit+nitrát, cGMP – ciklikus guanozin monofoszfát, TBARS – tiobarbitursav reaktív termékek * szövődményes cukorbeteg – kontroll szignifikáns különbség # szövődménymentes cukorbeteg – kontroll szignifikáns különbség × szövődményes cukorbeteg - szövődménymentes cukorbeteg szignifikáns különbség A cukorbetegekben a vércukor és NO2+NO3 koncentráció, illetve a diabetestartam és a NO2+NO3 koncentráció közötti negatív irányú kapcsolat nem érte el a szignifikancia mértékét ( r= -0,28, p=0,09; r= -0,27, p=0,09).

38


Eredmények

5.1.2.2. Tesztétkezés A vizsgálat második részében, mely a tesztétkezést foglalta magába, az előző csoportokból

20,

átlag

16

év

diabetestartamú

(10

szövődményes/10

szövődménymentes) cukorbeteg és 20 illesztett egészséges kontrollszemély vett részt. Éhgyomri alapvizsgálatukat követően átlagos reggeli étkezésüknek megfelelő, meghatározott szénhidrát- és zsírtartalmú tesztételt fogyasztottak el, így az egy órás posztprandiális állapotban történt változásokat is regisztráltuk. A tesztétkezés vizsgálatban résztvevő cukorbetegek és kontrollszemélyek legfontosabb klinikai és alapvető laboratóriumi adatait az 5.9. és az 5.10. táblázat tünteti fel. 5.9. táblázat

A tesztétkezés vizsgálatba bevont 1-es típusú cukorbetegek és a

kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai (x±SEM) Paraméterek Kor (év) Nemi megoszlás (ffi/nő) Testtömegindex (kg/m2) Diabetestartam (év) Vércukor (mmol/l) Hemoglobin A1C (%) Koleszterin (mmol/l) HDL koleszterin (mmol/l) LDL koleszterin (mmol/l) Triglicerid (mmol/l) Kreatinin (µmol/l) *p<0,05

Cukorbetegek (n=20) 34,1±2,6 7/13 24,1±1,3 16,0±2,2 9,2±0,7 8,3±0,4 5,3±0,3 1,6±0,1 3,0±0,3 1,1±0,1 93±4

39



Eredmények

5.10. táblázat A tesztétkezés vizsgálatba bevont szövődményes, szövődménymentes 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai (x±SEM) Paraméterek

Szövődményes Szövődménymentes cukorbetegek cukorbetegek (n=10) (n=10) Kor (év) 41,0±3,5 27,2±2,5 x Nemi megoszlás (ffi/nő) 2/8 5/5 2 Testtömegindex (kg/m ) 25,8±2,3 22,4±1,3 Diabetestartam (év) 20,6±3,5 11,5±2,6 Vércukor (mmol/l) 9,5±1,0 9,0±1,0 Hemoglobin A1C (%) 8,6±0,7 7,9±0,5 Koleszterin (mmol/l) 5,9±0,4 4,8±0,3 HDL-koleszterin (mmol/l) 1,6±0,2 1,5±0,1 LDL-koleszterin (mmol/l) 4,0±0,4 3,1±0,3 Triglicerid (mmol/l) 1,2±0,2 1,0±0,2 Kreatinin (µmol/l) 97±8 88±4 * szövődményes beteg – kontroll szignifikáns különbség # szövődménymentes beteg – kontroll szignifikáns különbség x szövődményes-szövődménymentes beteg szignifikáns különbség

Kontrollcsoport (n=20) 39,7±1,9# 7/13 25,3±1,1 5,2±0,1*# 5,1±0,1*# 5,5±0,2 1,3±0,1 3,5±0,2 1,1±0,1 85±2

Éhgyomri állapot Az alapcsoporthoz hasonlóan az éhgyomri cGMP koncentráció alacsonyabbnak, a lipidperoxidáció mértékét jelző TBARS koncentráció magasabbnak mutatkozott a cukorbeteg csoportban. Sem a NO2+NO3 koncentráció, sem a plazma kis molekulájú antioxidánsainak szintje (albumin, bilirubin, húgysav) nem különbözött a két csoport között (5.11. táblázat). Az éhgyomri vércukor és cGMP, ill. a vércukor és NO2+NO3 koncentrációk között megfigyelt negatív korreláció nem érte el a szignifikancia mértékét ( r= -0,26, p=0,26; r= -0,30, p=0,19). A cukorbetegcsoportot a szövődmények jelenléte szerint felosztva a 10, késői diabetes-specifikus szövődményt mutató cukorbeteg vércukor, HbA1C, TBARS és cGMP szintje nem különbözött a szövődménymentes betegekétől. Az éhgyomri

40


Eredmények

NO2+NO3 plazmaszintek a szövődményes betegekben szignifikánsan alacsonyabbnak adódtak. 5.11. táblázat A tesztétkezés vizsgálatban résztvevő 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport plazma NO2+NO3, cGMP, TBARS koncentrációja és a plazma kis molekulájú antioxidánsai (x±SEM) Paraméterek

Cukorbetegek Kontrollcsoport (n=20) (n=20) NO2+NO3 (µmol/l) 44,1±4,9 41,9±4,3 cGMP (nmol/l) 25,0±2,5 45,7±6,1* TBARS (µmol/l) 6,7±0,4 5,0±0,3* Bilirubin (µmol/l) 9,8±0,9 9,8±0,5 Húgysav (µmol/l) 257,9±20,6 300,6±13,1 Albumin (mmol/l) 42,8±0,9 44,7±0,5 NO2+NO3 – nitrit+nitrát, cGMP – ciklikus guanozin monofoszfát, TBARS – tiobarbitursav reaktív termékek *p<0,05

Posztprandiális állapot A tesztétkezést követően a vércukorszint mindkét csoportban megemelkedett (cukorbetegek: 9,2±0,7 mmol/l-ről 12,0±0,9 mmol/l-re, (x±SEM), p=0,0002, kontrollcsoport: 5,2±0,1 mmol/l-ről 5,6±0,2 mmol/l-re, p=0,048), a triglicerid szintek emelkedése nem volt szignifikáns egyik csoportban sem. A szubkután alkalmazott reguláris humán inzulin átlagos mennyisége 8,0±0,7 egység volt. A posztprandiális NO2+NO3 szintek mindhárom csoportban csökkentek, a szövődményes csoportban ez a csökkenés nem érte el a szignifikancia mértékét. A posztprandiális NO2+NO3 szintek a cukorbeteg csoportban alacsonyabbnak adódtak a kontrollcsoportnál, a szövődményes és szövődménymentes alcsoport között nem volt különbség (5.1. ábra). A kontrollcsoportban a cGMP szintek szignifikáns emelkedése volt megfigyelhető (p=0,023), míg a cukorbetegekben nem mutatkozott változás (5.2. ábra).

41


Eredmények

5.1. ábra A NO2+NO3 szintek alakulása a tesztétkezés vizsgálatában (x±SEM)

NSZ DM – szövődménymentes cukorbetegek, SZ DM – szövődményes cukorbetegek, NO2/NO3 – nitrit+nitrát, pp - posztprandiális *p<0,05 5.2. ábra A cGMP szintek alakulása a tesztétkezés vizsgálatában (x±SEM)

NSZ DM – szövődménymentes cukorbetegek, SZ DM – szövődményes cukorbetegek, cGMP – ciklikus guanozin monofoszfát, pp - posztprandiális *p<0,05

42


Eredmények

A cukorbetegekben a posztprandiális vércukor és cGMP szintek szignifikáns negatív kapcsolatát mutattuk ki (r= -0,50, p= 0,02), a posztprandiális vércukor és NO2+NO3 szintek negatív összefüggése nem érte el a szignifikancia mértékét (r= -0,42, p =0,06).

5.2. 2-es típusú cukorbetegek vizsgálatának eredményei A vizsgálatban 52, átlagosan 8 év ismert diabetes-tartamú, 2-es

típusú

cukorbetegségben megbetegedett személy és 21 illesztett kontroll egyén adatait értékeltük. Klinikai és alapvető laboratóriumi adataikat az 5.12. táblázatban foglaltuk össze. 5.12. táblázat A vizsgálatba bevont 2-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai (x±SEM) Paraméterek Kor (év) Nemi megoszlás (ffi/nő) Testtömegindex (kg/m2) Ismert diabetestartam (év) Vércukor (mmol/l) Hemoglobin A1C (%) Koleszterin (mmol/l) HDL-koleszterin (mmol/l) LDL-koleszterin (mmol/l) Triglicerid (mmol/l) Kreatinin (µmol/l) C peptid (pmol/l) *p<0,05

Cukorbetegek (n=52) 52,7±0,8 29/23 29,2±0,8 7,8±0,9 10,6±0,5 8,8±0,3 5,8±0,1 1,2±0,1 3,9±0,1 2,1±0,2 90±2 847,2±62,0

Kontrollcsoport (n=21) 50,5±0,8 6/15 27,3±0,9 5,6±0,1* 5,3±0,1* 6,1±0,3 1,3±0,1 3,8±0,2 1,4±0,1* 86±3 648,6±39,4

A cukorbetegekben a fokozott mértékű lipidperoxidációra utaló magasabb TBARS plazmaszint mellett alacsonyabb vörösvértest GSH koncentrációt találtunk, plazma NO2+NO3 koncentrációjuk nem különbözött a kontrollcsoporttól (5.13. táblázat)

43


Eredmények

5.13. táblázat A 2-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport plazma NO2+NO3, oxidatív stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei (x±SEM) Paraméterek

Cukorbetegek Kontrollcsoport (n=52) (n=21) NO2+NO3 (µmol/l) 27,9±1,8 30,8±3,6 Plazma TBARS (µmol/l) 4,8±0,3 3,7±0,4* SOD (U/g hemoglobin) 1171,2±34,5 1222,6±34,4 GPX (U/g hemoglobin) 62,7±2,0 69,3±3,0 CAT (BU/ml lizátum) 1,4±0,0 1,4±0,1 GTR (U/g hemoglobin) 44,5±3,8 40,5±5,6 GSH (µmol/g hemoglobin) 7,6±0,3 8,7±0,5* FRAP (µmol/l) 601,9±24,8 585,2±25,4 Bilirubin (µmol/l) 9,1±0,7 8,0±0,8 Húgysav (µmol/l) 251,8±11,7 234,4±19,0 Albumin (mmol/l) 46,8±0,9 46,3±1,2 NO2+NO3 – nitrit+nitrát, TBARS – tiobarbitursav reaktív termékek, SOD – szuperoxid-dizmutáz, GPX – glutation-peroxidáz, CAT – kataláz, GTR – glutationreduktáz, GSH – redukált glutation, FRAP – plazma vasredukáló kapacitása *p<0,05 A késői diabetes-specifikus szövődményekkel rendelkező és a szövődménymentes cukorbeteg csoport között nem igazolódott különbség az aktuális vércukor, a lipidek és a HbA1C értékében, az alap NO metabolizmus stabil végtermékeinek koncentrációjában, a lipidperoxidáció mértékében és az antioxidáns védekezőrendszer működésében (5.14. és 5.15. táblázat). A leggyakoribb kísérőbetegségek hatását vizsgálva hyperlipidaemia (serum koleszterin >5,2 mmol/l, triglicerid >1,7 mmol/l és/vagy LDL koleszterin >3,4 mmol/l) a betegek 92,3%-ban volt jelen, így nem volt összehasonlítható hyperlipaemiás-normolipaemiás csoport. Az elhízás előfordulása (BMI >25 kg/m2) hasonlóan magas, 85% volt.

44


Eredmények

5.14. táblázat A szövődményes, szövődménymentes 2-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai (x±SEM) Paraméterek

Szövődményes Szövődménymentes cukorbetegek cukorbetegek (n=28) (n=24) Kor (év) 53,5±1,1 51,9±1,2 Nemi megoszlás (ffi/nő) 16/12 13/11 2 Testtömegindex (kg/m ) 29,7±1,2 28,6±0,9 Ismert diabetestartam (év) 8,9±1,4 6,5±1,1 Vércukor (mmol/l) 11,2±0,9 9,7±0,4 Hemoglobin A1C (%) 8,8±0,4 8,7±0,4 Koleszterin (mmol/l) 5,6±0,2 6,0±0,2 HDL-koleszterin (mmol/l) 1,1±0,1 1,3±0,1 LDL-koleszterin (mmol/l) 3,7±0,2 4,1±0,2 Triglicerid (mmol/l) 2,1±0,3 2,1±0,2 Kreatinin (µmol/l) 93±3 87±3 C peptid (pmol/l) 813,8±76,4 870,0±98,7 * szövődményes beteg – kontroll szignifikáns különbség # szövődménymentes beteg – kontroll szignifikáns különbség

Kontrollcsoport (n=21) 50,5±0,8 6/15 27,3±0,9 5,6±0,1*# 5,3±0,1*# 6,1±0,3 1,3±0,1 3,8±0,2 1,4±0,1*# 86±3 648,6±39,4

5.15. táblázat A 2-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport plazma NO2+NO3, oxidatív stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei a diabetes specifikus szövődmények jelenléte szerint (x±SEM) Paraméterek

Szövődményes Szövődménymentes Kontrollcukorbetegek cukorbetegek csoport (n=28) (n=24) (n=21) NO2+NO3 (µmol/l) 27,9±2,1 28,5±3,2 30,8±3,6 Plazma TBARS (µmol/l) 4,5±0,3 5,1±0,5 3,7±0,4# SOD (U/g hemoglobin) 1170,3±37,3 1172,1±62,4 1222,6±34,4 GPX (U/g hemoglobin) 65,6±3,0 60,3±3,4 69,3±3,0 CAT (BU/ml lizátum) 1,5±0,1 1,4±0,1 1,4±0,1 GTR (U/g hemoglobin) 40,8±4,3 49,1±6,4 40,5±5,6 GSH (µmol/g hemoglobin) 7,8±0,4 7,5±0,3 8,7±0,5# FRAP (µmol/l) 559,8±28,8 640,5±39,8 585,2±25,4 Bilirubin (µmol/l) 9,3±1,0 8,8±0,8 8,0±0,8 Húgysav (µmol/l) 249,5±14,3 254,5±19,3 234,4±19,0 Albumin (mmol/l) 47,6±1,4 45,8±1,0 46,3±1,2 NO2+NO3 – nitrit+nitrát, TBARS – tiobarbitursav reaktív termékek, SOD – szuperoxid-dizmutáz, GPX – glutation-peroxidáz, CAT – kataláz, GTR – glutationreduktáz, GSH – redukált glutation, FRAP – plazma vasredukáló kapacitása # szövődménymentes cukorbeteg – kontroll szignifikáns különbség

45


Eredmények

A hypertonia fennállása alapján csoportosítva a betegeket (klinikai és alapvető laboratóriumi paraméterek az 5.16. táblázatban találhatók) a hypertoniás cukorbeteg csoportban (szövődményes/szövődménymentes: 22/9) a plazma NO2+NO3 és a FRAP koncentráció szignifikánsan alacsonyabbnak adódott a normotoniás cukorbetegekhez (szövődményes/szövődménymentes: 6/15) képest (5.3. ábra). 5.16. táblázat A hypertoniás, normotoniás 2-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai (x±SEM) Paraméterek

Hypertoniás Normotoniás cukorbetegek cukorbetegek (n=31) (n=21) Kor (év) 54,3±1,0 49,7±1,1 Nemi megoszlás (ffi/nő) 15/16 14/7 2 Testtömegindex (kg/m ) 30,4±1,1 27,0±0,8 Ismert diabetestartam (év) 8,9±1,2 7,2±1,3 Vércukor (mmol/l) 11,0±0,9 9,7±0,5 Hemoglobin A1C (%) 8,7±0,4 8,4±0,4 Koleszterin (mmol/l) 5,6±0,2 6,1±0,2 HDL-koleszterin (mmol/l) 1,2±0,1 1,2±0,1 LDL-koleszterin (mmol/l) 3,8±0,2 3,9±0,2 Triglicerid (mmol/l) 2,2±0,3 2,0±0,2 Kreatinin (µmol/l) 91±3 90±3 C peptid (pmol/l) 913,6±88,0 734,0±78,0 * hypertoniás beteg – kontroll szignifikáns különbség # normotoniás beteg – kontroll szignifikáns különbség

Kontrollcsoport (n=21) 50,5±0,8 6/15 27,3±0,9* 5,6±0,1*# 5,3±0,1*# 6,1±0,3 1,3±0,1 3,8±0,2 1,4±0,1*# 86±3 648,6±39,4

A lipidperoxidáció mértékét jelző TBARS szintet a kontrollcsoporthoz viszonyítva a hypertoniás betegekben szignifikánsan magasabbnak találtuk (5.17. táblázat). Analízisünk szignifikáns negatív korrelációt igazolt a cukorbetegekben a NO2+NO3 szint és az aktuális vércukor- (r= -0,32; p<0,05) ill. a triglicerid értékek (r= -0,34; p<0,05) között. A HbA1C és a FRAP szintek közötti negatív irányú összefüggés is szignifikánsnak bizonyult a cukorbetegekben (r= -0,34; p<0,05).

46


Eredmények

5.3. ábra A NO2+NO3 szintek alakulása a 2-es típusú cukorbetegekben a hypertonia jelenléte szerint (x±SEM)

NT DM – normotoniás cukorbetegek, HT DM – hypertoniás cukorbetegek, NO2+NO3 – nitrit+nitrát; *p<0,05 5.17. táblázat A 2-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport oxidatív stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei a hypertonia jelenléte szerint (x±SEM) Paraméterek Hypertoniás Normotoniás Kontrollcukorbetegek cukorbetegek csoport (n=31) (n=21) (n=21) Plazma TBARS (µmol/l) 4,8±0,2 4,3±0,2 3,7±0,4# SOD (U/g hemoglobin) 1218,5±34,1 1113,6±67,6 1222,6±34,4 GPX (U/g hemoglobin) 63,9±3,0 60,7±4,0 69,3±3,0 CAT (BU/ml lizátum) 1,4±0,1 1,5±0,1 1,4±0,1 GTR (U/g hemoglobin) 41,8±4,2 48,5±7,1 40,5±5,6 GSH (µmol/g hemoglobin) 7,6±0,2 7,7±0,5 8,7±0,5 FRAP (µmol/l) 554,4±28,1 658,3±36,7* 585,2±25,4 Bilirubin (µmol/l) 9,1±0,9 9,3±1,0 8,0±0,8 Húgysav (µmol/l) 253,8±14,7 247,5±19,7 234,4±19,0 Albumin (mmol/l) 47,3±1,35 46,4±1,0 46,3±1,2 TBARS – tiobarbitursav reaktív termékek, SOD – szuperoxid-dizmutáz, GPX – glutation-peroxidáz, CAT – kataláz, GTR – glutation-reduktáz, GSH – redukált glutation, FRAP – plazma vasredukáló kapacitása * - hypertoniás - normotoniás cukorbeteg szignifikáns különbség # - hypertoniás cukorbeteg – kontroll szignifikáns különbség

47


Eredmények

5.3. IGR jeleit mutató személyek vizsgálatának eredményei A vizsgálatban 10 IGR jeleit mutató (5 IGT/5 IFG) és 12 egészséges szénhidrátanyagcseréjű illesztett kontroll egyén vett részt. Legfontosabb klinikai és alapvető laboratóriumi adataikat az 5.18. táblázat tünteti fel.

5.18. táblázat A vizsgálatba bevont IGR jeleit mutató és a kontrollszemélyek klinikai és alapvető laboratóriumi adatai (x±SEM) Paraméterek

IGR jeleit mutató Kontrollcsoport személyek (n=10) (n=12) Kor (év) 49,4±4,1 47,3±3,6 Nemi megoszlás (ffi/nő) 4/6 2/10 2 Testtömegindex (kg/m ) 26,6±0,8 26,2±1,0 Vércukor (mmol/l) 6,1±0,1 5,6±0,1* Hemoglobin A1C (%) 5,7±0,2 5,6±0,1 Koleszterin (mmol/l) 5,7±0,2 5,5±0,2 HDL-koleszterin (mmol/l) 1,3±0,1 1,3±0,1 LDL-koleszterin (mmol/l) 3,8±0,2 3,5±0,1 Triglicerid (mmol/l) 1,8±0,2 1,8±0,4 Kreatinin (µmol/l) 96±5 82±2* Inzulin (mIU/l) 11,6±1,2 14,6±2,8 HOMA index 2,73±0,33 3,94±0,75 HOMA– (homeostasis model assessment) = az éhgyomri vércukor és inzulin koncentrációjának szorzata/22,5 *p<0,05

Éhgyomri állapot Az éhgyomri állapotban mért FMV és NTG mindkét csoportban a normál tartományban volt és nem különbözött a csoportok között, a NT és TBARS plazmaszintekben sem mutatkozott értékelhető különbség. Az IGR csoportban szignifikánsan magasabb TAS és FRAP szintet mértünk, a plazma antioxidáns molekulák koncentrációjában nem volt különbség (5.19. táblázat).

48


Eredmények

5.19. táblázat Az IGR jeleit mutató és a kontrollszemélyek FMV és NTG, oxidatív stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei éhgyomri állapotban (x±SEM) Paraméterek

IGR jeleit mutató Kontrollcsoport személyek (n=10) (n=12) FMV % 12,15±3,28 8,24±2,25 NTG % 24,0±5,35 13,90±2,92 NT (nmol/l) 76,0±35,1 29,5±15,3 Plazma TBARS (µmol/l) 5,3±0,7 3,8±0,6 TAS (mmol/l) 1,00±0,02 0,92±0,02* FRAP (µmol/l) 394,1±18,8 325,9±19,5* Albumin (mmol/l) 45,7±0,6 45,3±0,6 Bilirubin (µmol/l) 11,6±2,6 8,5±1,0 Húgysav (µmol/l) 336,2±24,5 282,8±20,4 FMV – endothel-függő vazodilatáció, NTG – endothel-független vazodilatáció, NT – nitrotirozin, TBARS – tiobarbitursav reaktív termékek, TAS – teljes antioxidáns status, FRAP – plazma vasredukáló kapacitása *p<0,05 OGTT alatti állapot A 75 g cukor elfogyasztása után 1 órával mért vércukor, TBARS és NT szint magasabb volt az IGR csoportban szignifikáns mértékű FMV csökkenés mellett, az egészséges szénhidrát-anyagcseréjű csoportban a csökkenés nem érte el a szignifikancia mértékét (5.4. ábra). A NTG és a TAS szint csökkenése, illetve a FRAP szint változása egyik csoportban sem volt szignifikáns. Az 5.20. táblázat az OGTT alatt mért vércukor értékeket, a FMV és NTG alakulását, az oxidatív stresszt és az antioxidáns kapacitást jellemző paramétereket szemlélteti.

49


Eredmények

5.4. ábra A FMV változása az OGTT alatt az IGR és a kontrollcsoportban (x±SEM)

IGR - károsodott glükóz reguláció, FMV% - áramlás-mediált vazodilatáció, FMV% 1 ó – áramlás-mediált vazodilatáció terhelés alatti 1 órás értéke *p<0,05 5.20. táblázat Az IGR jeleit mutató és a kontrollszemélyek vércukor értéke, FMV és NTG, oxidatív stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei az OGTT alatt (x±SEM) Paraméterek

IGR jeleit mutató Kontrollcsoport személyek (n=10) (n=12) Vércukor (mmol/l) 11,6±0,2 8,8±0,6* FMV % 0,55±2,53 5,17±1,74 NTG % 19,27±6,17 9,83±2,43 NT (nmol/l) 155,35±48,9 27,26±14,08* Plazma TBARS (µmol/l) 5,1±0,3 3,2±0,3* TAS (mmol/l) 1,0±0,03 0,9±0,03* FRAP (µmol/l) 394,4±22,1 308,4±19,4* FMV – endothel-függő vazodilatáció, NTG – endothel-független vazodilatáció, NT – nitrotirozin, TBARS – tiobarbitursav reaktív termékek, TAS – teljes antioxidáns status, FRAP – plazma vasredukáló kapacitása *p<0,05 A korrelációanalízishez a két csoportot összevontuk, mivel a vizsgálathoz a résztvevőket szénhidrátanyagcsere-zavarra való hajlamuk alapján választottuk

50


Eredmények

(megelőző gestatios diabetes, pozitív családi anamnézis, hypertonia, hyperlipidaemia vagy obesitas) és csoportbeosztásuk az aktuális OGTT eredménye alapján történt. Analízisünk szignifikáns pozitiv korrelációt igazolt az éhgyomri TBARS és a koleszterin, triglicerid és BMI értékek között, a FMV% és a TAS szint között. Az OGTT alatt mért NT és vércukorszint pozitiv irányú kapcsolata is szignifikánsnak bizonyult (5.21. táblázat). 5.21. táblázat Korrelációanalízis az IGR vizsgálatban (n=22) Paraméterek

Korrelációs Szignifikancia együttható TBARS plazma - BMI 0,63 p< 0,05 TBARS plazma – koleszterin 0,58 p< 0,05 TBARS plazma – triglicerid 0,49 p< 0,05 terhelés alatti NT – vércukor 0,56 p< 0,05 FMV% - TAS 0,46 p< 0,05 FMV – endothel-függő vazodilatáció, NT – nitrotirozin, TBARS – tiobarbitursav reaktív termékek, BMI – testtömegindex

51


Megbeszélés

6. Megbeszélés A cukorbetegek életminőségét rontják, morbiditásukban és mortalitásukban vezető szerepet játszanak az érrendszeri szövődmények. Megelőzésük és progressziójuk lassítása szempontjából nagy jelentősége van a veszélyeztetettek minél korábbi felismerésének, adequat kezelésük megkezdésének (142). Nagy esetszámú klinikai vizsgálatok igazolták a vércukorszint és microvascularis szövődmények kialakulása közti szoros kapcsolatot mind 1-es, mind 2-es típusú cukorbetegségben (143, 144). A relatív hyperglykaemiának a cardiovascularis szövődmények pathogenesisében játszott fontos szerepét újabban nem csak diabetes mellitusban (145), hanem egészséges szénhidrátanyagcseréjű személyekben is hangsúlyozzák a növekvő számú prospektív epidemiológiai vizsgálat alapján, melyek a

normál

tartományon

belül

emelkedő

éhgyomri,

illetve

posztprandiális

vércukorértékek és a későbbi cardiovascularis események pozitív kapcsolatát igazolták (146). Az endothel dysfunctio az érfalkárosodás korai, még a morfológiai elváltozások megjelenése előtti jelzője. Prediktív jellegéből (és reverzibilis természetéből) adódóan alkalmasnak tűnik szűrővizsgálat céljára, ezért nem invazív módon történő felismerése, markereinek mérése a preventív medicina növekvő fontosságú feladata. Az endothel dysfunctio kialakulásában az egyik legjelentősebb endothelialis vazoaktív faktor, a NO bioaktivitásának megváltozása alapvető szerepet játszik. Hyperglykaemiában a prooxidáns/antioxidáns egyensúly megbomlása az endothelialis NO inaktiválását eredményezheti. Az endothelialis NO indirekt meghatározása és az arteria brachialis reaktív hyperaemia provokálta áramlásváltozásának ultahangos mérése nem invazív, szűrővizsgálatnak is alkalmas eszköze az endothel károsodás korai felismerésének. A plazma és a vizelet NO2+NO3 koncentrációjának mérése könnyen kivitelezhető módszere a NO indirekt meghatározásának. A módszer hátránya, hogy a táplálékkal, illetve ivóvízzel vagy belégzéssel a szervezetbe bevitt NO2+NO3, az immunológiai reakciók során keletkező NO végtermékei is mérésre kerülhetnek. Emellett a vizelet

52


Megbeszélés

vizsgálatánál a baktériumok jelenléte, illetve diabeteses nephropathiában a kezdeti hyperfiltratio tévesen magas eredményt adhat. A NO nagyobb arányban keletkező végtermékei, a nitrátok féléletideje azonban kevesebb, mint 4 óra, az éhgyomri vérvizsgálatok pedig az utolsó étkezést követően legalább 10 órával történtek, így valószínűleg az előző étkezéssel, vagy az ivóvízzel bevitt nitrogén, ill. nitrit és nitrát mennyisége nem befolyásolja szignifikáns módon az éhgyomri eredményeket, az étkezés utáni értékeket pedig azonos mértékben módosítja (147). A NO effektor messengerének, a cGMP plazmakoncentrációjának általunk is használt mérése, bár valószínűleg nem egyenesen tükrözi az intracelluláris folyamatokat, az irodalomban használt módszere a NO hatás megítélésének. A plazma cGMP szintek alakulása 2-es típusú cukorbetegekben a szénhidrátanyagcsere-állapotban történő változások jó indikátorának bizonyult (148), cukorbetegek nem diabeteses hozzátartozóiban pedig pozitívan korrelált az inzulinrezisztencia mértékével (149). Munkánkban a NO alap-metabolizmus vizsgálata mellett az endothel funkció megítélésére az arteria coronaria állapotával jól korreláló, arteria brachialis reaktív hyperaemia

provokálta

áramlásváltozás

mérését

használtuk

nagyfelbontású

ultrahangkészülék segítségével. Az oxidatív stressz mérésére szolgáló paraméterek közül a lipidperoxidáció mértékét jelző TBARS koncentrációt választottuk, az antioxidáns rendszer működésének megítélésére az antioxidáns enzimrendszer aktivitását, az antioxidáns hatású molekulák koncentrációját és a plazma együttes antioxidáns kapacitásának jelzőjeként a TAS és a FRAP értékeket határoztuk meg. Az in vitro és in vivo kísérleti eredményeket alapul véve vizsgálataink célja az endothelialis NO mennyiségi és működésbeli változásainak, és ezek oxidatív stresszel való kapcsolatának vizsgálata volt a szénhidrátanyagcsere különböző zavaraiban (1-es és 2-es típusú cukorbetegség, IGR). A vizsgálatokban összesen 244 személy adatait értékeltük.

53


Megbeszélés

1-es típusú cukorbetegek vizsgálata Jó anyagcsere-állapotú (HbA1C átlag 6,9 %), 1-es típusú cukorbetegségben megbetegedett személyek plazmájában nem találtunk értékelhető különbséget a NO2+NO3 koncentrációban. A szulfhidrilcsoportok menyisége, a GPX aktivitása és a húgysav koncentrációja ugyan alacsonyabbnak adódott a cukorbetegekben, teljes antioxidáns

statusuk

azonban

hasonló

értékeket

mutatott

az

egészséges

kontrollcsoportban mérthez. A vizsgálat idején elfogadható anyagcsere-állapotú, de késői diabetes-specifikus szövődményt mutató betegek aktuális vércukor, lipid és HbA1C értéke, NO2+NO3, TBARS koncentrációja és antioxidáns enzimaktivitása nem különbözött a szövődménymentes

cukorbetegekben

mérttől,

a

plazma

antioxidáns

hatású

molekuláiban mutatkozott ugyan eltérés, teljes antioxidáns statusuk azonban megegyezett a szövődménymentes csoportéval. A plazma TBARS koncentrációja a vércukorszinttel, illetve a HbA 1C szinttel is szignifikáns pozitív korrelációt mutatott a cukorbetegekben. A szulfhidrilcsoportokban és a glutation-peroxidáz enzim aktivitásában jelentkező különbség ezen paraméterek érzékenységét jelzi a még jó anyagcsereállapotban is előforduló időszakos fokozott oxidatív stresszhatás kimutatására. Ezt az oxidatív terhelést az eredmények alapján azonban az antioxidáns rendszer képes eliminálni a prooxidáns-antioxidáns egyensúly felborulása nélkül. A közel normoglykaemia fenntartása az endothelfunkció megőrzése, a már létrejött károsodások progressziójának lassítása, megállítása és a prooxidáns-antioxidáns egyensúly fenntartása szempontjából is alapvető jelentőségű (143, 150). Jó anyagcsere-állapotú,

hosszú

diabetestartamú

(átlag

21,5

év),

1-es

típusú

cukorbetegségben megbetegedettek endothel funkcióját vizsgálva Enderle és mtsai sem találtak különbséget az egészséges kontrollcsoporthoz viszonyítva (109). Közelnormoglykaemia biztosítása mellett Huvers és mtsai sem mutattak ki eltérést az endothelium-függő vazodilatációban szövődménymentes és késői szövődményekkel bíró cukorbetegekben (110).

54


Megbeszélés

Az első tanulmányhoz viszonyítva második vizsgálatunkban a cukorbetegek rosszabb anyagcsere-állapotban voltak a vizsgálat idején (HbA1C átlag 8,3 %). A lipidperoxidáció mértékét jelző TBARS koncentrációjuk szignifikánsan magasabbnak mutatkozott a kontrollcsoporténál. Bár a plazma éhgyomri NO2+NO3 koncentrációja nem különbözött a cukorbeteg és a kontrollcsoport között, az éhgyomri cGMP szint a cukorbetegekben szignifikánsan alacsonyabb volt. A plazma antioxidánsainak koncentrációjában nem találtunk különbséget. A szövődményes cukorbetegek glükometabolikus paraméterei rosszabb anyagcsereállapotot tükröztek a szövődménymentes betegekénél, NO metabolizmusuk végtermékeinek szintje alacsonyabbnak mutatkozott. TBARS és cGMP szintjükben nem találtunk különbséget. A tesztétkezés vizsgálatban résztvevő alcsoport éhgyomri eredményei hasonlóak voltak,

itt

azonban

nem

mutatkozott

különbség

a

szövődményes

és

szövődménymentes cukorbetegek aktuális szénhidrátanyagcsere-állapota között. A szövődménymentes csoport magasabb éhgyomri plazma NO2+NO3 szintje az irodalomnak megfelelően fokozott NO termelést tükrözhet, melyet kísérleti és klinikai 1-es típusú diabetes mellitus korai stádiumára jellemzőnek találtak (91, 101). Ez a kezdeti NO termelés növekedés a hyperglykaemia indukált fokozott oxidatív stresszhatás általi NO elimináció elleni védekező mechanizmusként szolgálhat. A következményes fokozott peroxinitrit képzés miatt azonban káros lehet a szervezetre. A mért magasabb NO2+NO3 koncentráció lehet azonban nem endothelialis NO eredetű is, ez esetben az 1-es típusú cukorbetegség korai szakaszát jellemző autoimmun és gyulladásos folyamatok során képződő NO indikátora. Az éhgyomri cGMP plazma szintek szignifikánsan alacsonyabbak voltak a kontrollcsoporténál és nem különböztek a szövődményes és szövődménymentes csoport között. Ez az eredmény azt jelezheti, hogy a NO-cGMP folyamatban már a késői szövődmények megjelenése előtt is felléphet zavar, amikor az endothelialis NO bioaktivitás normális vagy akár emelkedett. A NO hatástalanságának oka lehet a simaizomsejtbe (VSMC) történő diffúzió zavara vagy a VSMC GC enzim aktivitáscsökkenése. A subendothelialis térben történő glikácós termék felhalmozódás

55


Megbeszélés

oka lehet a VSMC csökkent reaktivitásának. VSMC dysfunctioról több szerző is beszámol diabetes mellitusban (105, 106, 151), és az atherosclerotikus folyamatok korai szakaszában felvetik már az endotheliumon kívüli struktúrák érintettségét is (152). A posztprandiális NO2+NO3 szintek mindhárom csoportban csökkentek, a szövődményes csoportban ez a csökkenés nem érte el a szignifikancia mértékét. A posztprandiális NO2+NO3 szintek a cukorbeteg csoportban alacsonyabbnak adódtak a kontrollcsoportnál, a szövődményes és szövődménymentes alcsoport között nem volt különbség. A kontrollcsoportban a cGMP szintek szignifikáns emelkedése volt megfigyelhető, a cukorbetegekben nem mutatkozott változás. A cukorbetegekben a posztprandiális vércukor és cGMP szintek szignifikáns negatív kapcsolatát mutattuk ki, a posztprandiális vércukor és NO2+NO3 szintek negatív összefüggése nem érte el a szignifikancia mértékét. Az étkezés hatására csökkenő NO2+NO3 és a kontrollcsoportban emelkedő, a cukorbeteg csoportban változatlan cGMP szintek látszólagos ellentmondásának magyarázatául szolgálhat az inzulin NO-cGMP útvonalon keresztül megvalósuló vazodilatátor hatása és a hyperglykaemia generált oxidatív stressz által fokozódó peroxinitrit termelés ezzel ellentétes effektusa. A peroxinitrit kis koncentrációban a sGC aktivátora, nagyobb mennyiségben azonban gátolja a működését (12, 153). Mivel a kiindulási vércukorszint is magasabb, a vércukoremelkedés pedig nagyobb mértékű volt a cukorbeteg csoportban, feltételezhető, hogy nagyobb mennyiségben keletkezett peroxinitrit, amely a cGMP termelést gátolhatta. A vércukorszint a kontrollcsoportban is emelkedett, így, ha kismértékben is, de képződött peroxinitrit, amely valószínűleg nem gátolta az endogén inzulin hatására történő cGMP szint emelkedést. Az inzulin mind az endothel, mind a VSM sejtekben a cNOS aktivátora, így NO és cGMP szint emelkedést okoz (154). A peroxinitrit hatás mellett az inzulin adequat hatásának elmaradása is magyarázhatja a cGMP szintek emelkedésének hiányát,

56


Megbeszélés

amely a tartós hyperglykaemia által okozott inzulinrezisztencia, vagy a nem megfelelő inzulinadagolás következménye lehet (155, 156, 157). A NO-cGMP folyamat zavara mind éhgyomri, mind posztprandiális állapotban 1-es típusú diabetes mellitusban a hyperglykaemia indukált vascularis károsodás korai markereként szolgálhat. Eredményeink alapján 1-es típusú cukorbetegekben •

megfelelő szénhidrátanyagcsere-állapot mellett nem mutatkozott eltérés az NO alap-metabolizmus stabil végtermékeinek koncentrációjában, lipidperoxidáció mértékében és a teljes antioxidáns statusban a kontrollcsoporthoz képest;

•

jó anyagcsere-állapot mellett a késői szövődmények jelenlétében sem találtunk eltérést

a

NO

végtermékek

koncentrációjában,

a

lipidperoxidáció

végtermékeiben és a teljes antioxidáns statusban a szövődménymentes cukorbetegekhez és a kontrollcsoporthoz képest; tehát

jó

anyagcsere-állapotban

a

prooxidáns-antioxidáns

folyamatok

egyensúlyában nem mutatkozik eltérés; jó

anyagcsere-állapotban

a

NO

metabolizmus

végtermékeinek

plazmakoncentrációja nem jelzője a vascularis szövődményeknek; •

tartós hyperglykaemia esetén fokozott mértékű oxidatív stresszhatás igazolható;

•

tartós hyperglykaemia esetén a NO-cGMP folyamatban mind éhgyomri, mind posztprandiális állapotban már a késői szövődmények megjelenése előtt is felléphet zavar, amikor az endothelialis NO bioaktivitás normális vagy akár emelkedett;

tehát rossz anyagcsere-állapotban fokozott mértékű az oxidatív stresszhatás; a NO-cGMP folyamat eltérései a hyperglykaemia indukált érfalkárosodás korai markerei lehetnek.

57


Megbeszélés

2-es típusú cukorbetegek vizsgálata A vizsgált, rossz anyagcsere-állapotú (HbA1C átlag 8,8%), túlsúlyos, hyperlipidaemiás 2-es típusú cukorbetegekben a prooxidáns-antioxidáns egyensúly felbomlását igazolóan fokozott mértékű lipidperoxidációra utaló magasabb TBARS plazmaszint mellett alacsonyabb GSH koncentrációt találtunk. A

cukorbetegek

kontrollcsoportétól.

plazma

NO2+NO3

koncentrációja

Nem

mutatkozott

különbség

nem a

különbözött

a

NO2+NO3

plazma

koncentrációjában a vizsgálat idején megegyező glükometabolikus paraméterek mellett a késői szövődményekkel rendelkező és szövődménymentes cukorbetegek között sem. 2-es típusú cukorbetegségben igen gyakori az endothelfunkciót kedvezőtlenül befolyásoló állapotok (obesitas, hypertonia, hyperlipidaemia) jelenléte (158). A vizsgált cukorbetegek nagy részénél fennálló hyperlipidaemia (48/52 beteg) és elhízás (44/52 beteg) miatt ezek hatását statisztikailag nem tudtuk értékelni. A 2-es típusú cukorbetegség, a hyperlipidaemia és az elhízás mellett fennálló hypertonia előfordulása esetén szignifikánsan alacsonyabb NO2+NO3 koncentrációt és plazma redukálóképességet mértünk a normotoniás cukorbetegekhez viszonyítva. A hypertoniás betegek lipidperoxidációját jelző TBARS értéke magasabb volt a kontrollcsoporténál. Az 1-es és 2-es típusú cukorbetegség mellett előforduló hyperlipidaemia és hypertonia pathogenesise is különbözik. Míg a hyperlipidaemia jól kontrollált 1-es típusú diabetesben nem gyakoribb az átlagpopulációban

előfordulónál,

2-es

típusú

cukorbetegségben

még

jó

szénhidrátanyagcsere-állapot mellett is nagy számban igazolható, rosszul kontrollált esetekben előfordulása 70-80%-os. Hátterében az inzulinrezisztencia oki szerepe feltételezhető. Feltehetően azonban a lipidanyagcserezavar pathogenesise - a 2-es típusú diabeteshez hasonlóan - heterogén (159). A hypertonia 1-es típusú cukorbetegségben általában a betegség progressziójával, a microalbuminuria

megjelenésével

kapcsolható

össze,

2-es

típusban

a

szénhidrátanyagcsere-zavar felfedezésével egyidőben már igen gyakran megtalálható.

58


Megbeszélés

Míg az 1-es típusra leginkább a renoparenchymás hypertonia jellemző, 2-es típusban mind az esszenciális, mind az inzulinrezisztencia talaján kifejlődő hypertonia megtalálható (160, 161, 162). A hyperlipidaemia és a hypertonia mellett az obesitas is igen gyakori 2-es típusú cukorbetegségben.

Ezen

állapotok

mindegyike

hátrányosan

befolyásolja

az

endothelfunkciót, egyidejű jelenlétük több vizsgálat szerint is additív módon elősegíti az endothel dysfunctio kialakulását és az érfalkárosodás progresszióját (163, 164, 165). Az elhízás, a magas vérnyomás, a szénhidrát- és zsíranyagcserzavarok hátterében a metabolikus

syndroma

koncepciója

szerint

gyakran

közös

háttér,

az

inzulinrezisztencia és hyperinsulinaemia áll, mely állatkísérletek és epidemiológiai adatok szerint is szoros összefüggést mutat a cardiovascularis morbiditással és mortalitással. A szív- és érrendszeri elváltozások kialakulásáért a syndromán belül elsősorban felelős tényezők szerepe még nem tisztázott. Inzulinrezisztencia esetén a metabolikus syndroma összetevőinek manifesztálódása előtt már kimutatható endothelfunkciózavar (166). A kifejlődő hyperglykaemia, atherogen dyslipidaemia és hypertonia pedig tovább rontja az endothelfunkciót, emellett fokozza az inzulinrezisztenciát. A biguanid kezelésnek mind az inzulinrezisztencia csökkentésében, mind az endothelfunkció javításában mutatott eredményessége is az inzulinrezisztencia endothel dysfunctioban játszott oki szerepére utal (167). Az inzulinrezisztenciát számos lehetséges mechanizmus kapcsolja az endothel dysfunctiohoz, többek között a közös jelátviteli mechanizmusok sérülése, a sejtmembrán viszkozitásának változása, ezzel a membránreceptorok működésének módosulása és az oxidatív stressz fokozódása (168, 169, 170, 171). A fokozott mértékű oxidatív stressz szerepét igazolták

a

hyperglykaemia,

hyperlipidaemia

és

hypertonia

okozta

endothelkárosodásban is 2-es típusú cukorbetegségben (172, 173). A fokozott mértékű oxidatív stresszhatásra utal az is, hogy antioxidáns koenzimQ kezelés az endothelfunkció

javulását

eredményezte

cukorbetegekben (174).

59

hyperlipidaemiás

2-es

típusú


Megbeszélés

Eredményeink alapján 2-es típusú cukorbetegekben •

rossz anyagcsereállapotban fokozott mértékű oxidatív stresszhatás mutatható ki;

•

a HbA1C és a plazma redukálóképessége között az összefüggés negatív;

tehát tartós hyperglykaemia mellett a prooxidáns-antioxidáns egyensúly felbomlása igazolható; •

nem találtunk eltérést az intravascularis NO végtermékek koncentrációjában a kontrollcsoporthoz képest;

•

a vizsgálat idején megegyező glükometabolikus paraméterek mellett a késői szövődményekkel rendelkező és szövődménymentes cukorbetegek között nem mutatkozott

különbség

lipidperoxidáció

a

mértékében

plazma és

NO2+NO3 az

koncentrációjában,

antioxidáns

a

védekezőrendszer

működésében; •

hypertonia jelenlétében az endothelfunkció károsodására utaló alacsonyabb plazma NO2+NO3 koncentrációt mértünk a normotoniás cukorbetegekhez képest;

•

a hypertoniás betegekben talált alacsonyabb redukálóképesség az antioxidáns védekezőkapacitás gyengülésére utal;

•

szignifikáns negatív korrelációt találtunk a cukorbetegekben a NO metabolizmus végtermékei és az aktuális vércukor- ill. a triglicerid-értékek között;

tehát a NO bioaktivitás változása a késői szövődmények jelenlététől függetlenül a metabolikus paraméterekkel és a hypertonia jelenlétével mutat összefüggést, így a fokozott vascularis kockázat jelzője lehet. IGR jeleit mutató személyek vizsgálata A pathogenetikailag a normál glükózanyagcsere és a diabetes mellitus között álló IGR esetén glükózterhelés hatására endothel-dependens vazodilatáció-csökkenést és NT szint emelkedést mutattunk ki.

60


Megbeszélés

Az IGR kategóriája magába foglalja az IFG és az IGT csoportjait. Vizsgálatunkba a résztvevőket szénhidrátanyagcsere-zavarra való hajlamuk alapján választottuk (megelőző gestatios diabetes, pozitív családi anamnézis, hypertonia, hyperlipidaemia, obesitas),

így

az

OGTT

eredménye

döntötte

el

csoportbeosztásukat.

A

kontrollcsoportot az aktuálisan normális értékeket mutató OGTT eredményű személyek alkották. Éhgyomri állapotban magasabb vércukorszint mellett nem találtunk kimutatható különbséget az endothelfunkcióban a csoportok között. A NO oxidatív károsodását jelző NT és a lipidperoxidációt jelző TBARS értéke az IGR csoportban magasabb volt, de nem érte el a szignifikancia mértékét. Az antioxidáns védekezőrendszer működését

jelző

TAS

és

FRAP

értéke

magasabbnak

mutatkozott

a

kontrollcsoportéhoz képest. A mindkét csoportban megfigyelhető terhelés alatti endothelfunkció-romlás az IGR csoportban szignifikáns mértékű volt, a NT és a TBARS szintet is szignifikánsan magasabbnak találtuk, így feltételezhető, hogy a hyperglykaemia által kiváltott fokozott oxidatív stressz eliminálta az endothelialis NO-t. Mind az éhgyomri, mind a terhelés alatti FRAP és TAS vizsgálat az antioxidáns védekezőrendszer fokozott működésére utal az IGR csoportban, mely az időszakos hyperglykaemia és a következményes fokozott oxidatív stressz indukált adaptáció eredménye lehet. Akár az éhgyomri, akár a posztprandiális vércukorszint emelkedése küszöbérték nélkül egy alacsonyabb értékhez képest emelkedő cardiovascularis rizikót jelent, így mind az IFG, mind az IGT cardiovascularis kockázati tényezőnek tekinthető. Az, hogy a két állapot egyenlő mértékű kockázatot jelöl-e, még nem eldöntött. Az IFG nagy valószínűséggel előre jelzi a későbbi 2-es típusú diabetes mellitus megjelenését, IGT pedig diabetes mellitusba való átmenet nélkül is mind a microvascularis, mind a macrovascularis komplikációk kockázati tényezője (175, 176). Mivel az IFG viszonylag új kategória (1997), a szövődmények megelőzését célzó intervenciós vizsgálatok eredményei még nem elérhetőek, melyek igazolnák módosítható vascularis rizikófaktor szerepét. Az IGT kategóriájában az alfa-

61


Megbeszélés

glikozidáz-inhibitor kezelés a diabetes kialakulását és a cardiovascularis események kockázatát is csökkentette (177). Az endothelialis funkciókárosodás markereiként vizsgált von Willebrand faktor, szöveti

plazminogén

aktivátor,

plazminogén

aktivátor

inhibitor-1

és

thrombomodulinszintek emelkedését is igazolták IGT esetén (178). A NO metabolizmus végtermékek koncentrációjának csökkenését mutatták ki IGT eredményű OGTT alatt Konukoglu és mtsai, melynek hátterében - a TBARS szint emelkedése alapján - a fokozott mértékű oxidatív stressz oki szerepét vetik fel (179). A NO metabolizmus végtermékeinek plazmaszintjében nem találtak változást, de az arteria brachialis vizsgálatával az endothel-dependens vazodilatáció szignifikáns csökkenését, és a TBARS szint emelkedését tapasztalták OGTT alatt IGT esetén Kawano és mtsai is (180). Az oxidatív stressz kóroki szerepét hangsúlyozza az antioxidáns C vitamin infúzió kezelés eredményessége az endothel dysfunctio és az inzulinrezisztencia javításában IGT esetén (181). Eredményeink alapján IGR jelenlétekor •

éhgyomri állapotban nem találtunk endothel dysfunctiora utaló jelet;

•

az OGTT alatt az IGR csoportban szignifikáns endothelialis funkcióromlás mutatkozott;

•

glükózterhelés állapotában kimutatható volt a NO oxidatív stressz általi eliminálása és a fokozott lipidperoxidáció;

•

kimutatható volt az antioxidáns védekezőrendszer - feltehetőleg az időszakos hyperglykaemia által generált oxidatív túlsúly miatti - indukált állapota;

•

pozitív korrelációt mutattunk ki a glükózterhelés alatti NO-t érintő oxidatív elimináció és a vércukorszint között;

tehát a pathogenetikailag a normál glükózanyagcsere és a diabetes mellitus között álló IGR esetén is kimutatható glükózterhelés kapcsán endothel dysfunctio, melynek hátterében igazolható a NO-t is elimináló, fokozott mértékű oxidatív stresszhatás.

62


Következtetések

7. Következtetések, tézisek, gyakorlati felhasználás 1. A szulfhidrilcsoportok és a glutation-peroxidáz enzim aktivitásának változása érzékeny jelzője a még jó anyagcsereállapotban is előforduló időszakos fokozott oxidatív stresszhatásnak 1-es típusú cukorbetegségben, melyet az antioxidáns rendszer képes eliminálni a prooxidáns-antioxidáns egyensúly felborulása nélkül. 2. Jó anyagcsere-állapotban 1-es típusú cukorbetegségben a NO metabolizmus végtermékeinek plazmakoncentrációja nem jelzője a késői diabetes-specifikus szövődményeknek. 3. Rossz anyagcsere-állapotban 1-es típusú cukorbetegségben fokozott mértékű oxidatív stresszhatás mutatható ki. 4. Rossz anyagcsere-állapotban 1-es típusú cukorbetegségben a NO-cGMP folyamat eltérései a hyperglykaemia-indukált érfalkárosodás korai – a microalbuminuria megjelenése előtti - markerei lehetnek. 5. Rossz anyagcsere-állapotban 2-es típusú cukorbetegségben a prooxidánsantioxidáns egyensúly felbomlása igazolható. 6. Rossz anyagcsere-állapotban 2-es típusú cukorbetegségben a NO bioaktivitás változása a késői szövődmények jelenlététől függetlenül a metabolikus paraméterekkel (vércukor és triglicerid koncentráció) és a hypertonia jelenlétével mutat összefüggést, így a fokozott vascularis kockázat jelzője lehet. 7. IGR jelenlétekor glükózterhelés kapcsán jelentkező endothel dysfunctio mutatható ki. 8. IGR esetén a glükózterheléskor jelentkező endothel dysfunctio hátterében igazolható a NO-t is elimináló fokozott mértékű oxidatív stresszhatás. Eredményeink alapján nem csak 1-es és 2-es típusú diabetes mellitusban szenvedő, hanem IGR jeleit mutató személyekben is kimutatható endothel dysfunctio, melynek hátterében igazolható a fokozott mértékű oxidatív stresszhatás. Az 1-es és 2-es típusú cukorbetegségben talált különböző eredményeket a két betegségtípus eltérő pathogenetikai háttere magyarázhatja.

63


Következtetések

Az eredmények a közel-normoglykaemiára való törekvés fontosságát hangsúlyozzák az

endothelfunkció

megőrzése,

a

szövődmények

kifejlődésének,

illetve

progressziójának megakadályozása érdekében, mely mellett szükséges lehet a fokozott oxidatív stressz, ezen belül a szuperoxid aniongyök, valamint a peroxinitrit eliminálását célzó antioxidáns kezelés is. IGR fennállása esetén és 2-es típusú cukorbetegségben emellett nagy hangsúlyt kell helyezni a kísérőbetegségek terápiájára és a közös pathogenetikai háttérként gyakran igazolható inzulinrezisztencia csökkentésére.

64


Köszönetnyilvánítás

8. Köszönetnyilvánítás Köszönöm mindazok segítségét, akik lehetővé tették, hogy ez a munka és az eredményeket összefoglaló értekezés elkészülhessen: Prof. Dr. Fehér János Prof. Dr. Tulassay Zsolt Dr. Somogyi Anikó Prof. Dr. Jermendy György Dr. Blázovics Anna Dr. Sasvári Mária Dr. Sármán Beatrix Dr. Szaleczky Erika Dr. Őri Zsolt Dr. Ruzicska Éva Dr. Pusztai Péter Dr. Csőregh Éva Herold Magdolna Kocsis Ibolya Bárkovits Sarolta Szendei Éva Köszönöm családom segítségét és türelmét. Köszönöm a Bajcsy-Zsilinszky Kórház III. Belgyógyászati osztályán dolgozó kollegáim (Dr. Ferenczi Judit, Dr. Hernandez Edina, Dr. Kajetán Miklós, Dr. Nádas Judit, Dr. Noll Éva, Dr. Oláh Erzsébet, Dr. Pátkai Gizella, Dr. Vida Klára) megértését, támogatását és az osztályos munkában való helyettesítésemet.

65


Táblázatok és ábrák

9. Táblázatok és ábrák jegyzéke Táblázat

Oldal

1.1.

Az endothel dysfunctio markerei

5.1.

Az 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport klinikai és alapvető 33

7

laboratóriumi adatai az első vizsgálatban 5.2.

A szövődményes, szövődménymentes 1-es típusú cukorbetegek és a 34 kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai az első vizsgálatban

5.3.

Az 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport plazma NO2+NO3, 35 oxidatív stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei az első vizsgálatban

5.4.

A szövődményes és szövődménymentes 1-es típusú cukorbetegek és a 35 kontrollcsoport plazma NO2+NO3, oxidatív stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei az első vizsgálatban

5.5.

Az 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport klinikai és alapvető 36 laboratóriumi adatai a második vizsgálatban

5.6.

A szövődményes, szövődménymentes 1-es típusú cukorbetegek és a 37 kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai a második vizsgálatban

5.7.

Az 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport plazma NO2+NO3, 38 cGMP, TBARS koncentrációja és a plazma kis molekulájú antioxidánsai a második vizsgálatban

5.8.

A szövődményes és szövődménymentes 1-es típusú cukorbetegek és a 38 a kontrollcsoport plazma NO2+NO3, cGMP, TBARS koncentrációja és a plazma kis molekulájú antioxidánsai a második vizsgálatban

5.9.

A tesztétkezés vizsgálatba bevont 1-es típusú cukorbetegek és a 39 kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai

5.10.

A tesztétkezés vizsgálatba bevont szövődményes, szövődménymentes 40 1-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai

66



Táblázat 5.11.

Oldal

A tesztétkezés vizsgálatban résztvevő 1-es típusú cukorbetegek és a 41 kontrollcsoport plazma NO2+NO3, cGMP, TBARS koncentrációja és a plazma kis molekulájú antioxidánsai

5.12.

A 2-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport klinikai és alapvető 43 laboratóriumi adatai

5.13.

A 2-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport plazma NO2+NO3, 44 oxidatív stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei

5.14.

A szövődményes, szövődménymentes 2-es típusú cukorbetegek és a 45 kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai

5.15.

A 2-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport plazma NO2+NO3, 45 oxidatív stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei a diabetes specifikus szövődmények jelenléte szerint

5.16.

A hypertoniás, normotoniás 2-es típusú cukorbetegek és a 46 kontrollcsoport klinikai és alapvető laboratóriumi adatai

5.17.

A 2-es típusú cukorbetegek és a kontrollcsoport oxidatív stresszt és 47 antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei a hypertonia jelenléte szerint

5.18.

Az IGR jeleit mutató és a kontrollszemélyek klinikai és alapvető 48 laboratóriumi adatai

5.19.

Az IGR jeleit mutató és a kontrollszemélyek FMV és NTG, oxidatív 49 stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei éhgyomri állapotban

5.20.

Az IGR jeleit mutató és a kontrollszemélyek vércukor értéke, FMV és 50 NTG, oxidatív stresszt és antioxidáns kapacitást jellemző paraméterei az OGTT alatt

5.21.

Korrelációanalízis az IGR vizsgálatban

67

51



Ábra

Oldal

1.1

A NO/cGMP útvonal az endothelsejt és a simaizomsejt között

1.2.

A .O2- és az endothelialis NO egyensúly alakulása hyperglykaemiában

13

5.1.

A NO2+NO3 szintek alakulása az 1-es típusú cukorbetegekben a

42

9

tesztétkezés vizsgálatban 5.2.

A cGMP szintek alakulása az 1-es típusú cukorbetegekben a tesztétkezés

42

vizsgálatban 5.3.

A NO2+NO3 szintek alakulása a 2-es típusú cukorbetegekben a hypertonia

47

jelenléte szerint 5.4.

A FMV változása az OGTT alatt az IGR és a kontrollcsoportban

68

50


Irodalomjegyzék

10. Irodalomjegyzék 1. Kerényi Zs.: A diabetes mellitus epidemiológiája. In: Halmos T., Jermendy Gy. (szerk.), Diabetes mellitus; Elmélet és klinikum. pp: 55-69, Medicina, Budapest, 2002. 2. Somogyi A,. Korányi L.: A diabetes mellitus krónikus szövődményei. In: Somogyi A., Korányi L. (szerk.), Anyagcsere és ásványi anyagcsere betegségek a gyakorlatban. pp: 112-122, Medicina, Budapest, 1998. 3. Kannel W.B., McGee D.L.: Diabetes and cardiovascular disease. The Framingham study. J.A.M.A. 241: 2035-2038, 1979. 4. Huszka M., Kaplar M., Rejto L., Tornai I., Palatka K., Laszlo P., Udvardy M.: The association of reduced endothelium derived relaxing factor-NO production with endothelial damage and increased in vivo platelet activation in patients with diabetes mellitus. Thromb. Res. 86: 173-180, 1997. 5. Cooke J.P., Dzau V.J.: Nitric oxide synthase: role in the genesis of vascular disease. Ann. Rev. Med. 48: 489-509, 1997. 6. Sobrevia L., Mann G.E.: Dysfunction of the endothelial nitric oxide signalling pathway in diabetes and hyperglycaemia. Exp. Physiol. 82: 423-452, 1997. 7. Drexler M.: Endothelial dysfunction: clinical implications. Prog. Cardiovasc. Dis. 39: 287-324, 1997. 8. Cohen R.A.: The role of nitric oxide and other endothelium-derived vasoactive substances in vascular disease. Prog. Cardiovasc. Dis. 38: 105-128, 1995. 9. Furchgott R.F., Zawadzki J.V.: The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine. Nature 288: 373-376, 1980. 10. Palmer R.M.J., Ferrige A.G., Moncada S.: Nitric oxide release accounts for the biological activity of endothelium-derived relaxing factor. Nature 327: 524-526, 1987. 11. Palmer R.M.J., Ashton D.S., Moncada S.: Vascular endothelial cells syntesize nitric oxide from L-arginine. Nature 333: 664-666, 1988.

69


Irodalomjegyzék

12. Münzel T., Heitzer T., Harrison D.G.: The physiology and pathophysiology of the nitric oxide/superoxide system. Herz 22: 158-172, 1997. 13. Tsao P.S., Buitrago R., Chan J.R., Cooke J.P.: Fluid flow inhibits endothelial adhesiveness. Nitric oxide and transcriptional regulation of VCAM-1. Circulation 94: 1682-1689, 1996. 14. Davies P.F., Volin M.V., Joseph L., Barbee K.A.: Endothelial responses to haemodynamic shear stress: spatial and temporal considerations. In: Born G.V.R., Schwartz C.J. (Eds), Vascular Endothelium. Physiology, Pathology, and Therapeutic Opportunities. Schattauer Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart, pp. 167-176, 1997. 15. Nishida K., Harrison D.G., Navas J.P., Fisher A.A., Docjery S.P., Uematsu M.: Molecular cloning and characterization of constitutive bovine aortic endothelial cell nitric oxide synthase. J. Clin. Invest. 90: 2092-2096, 1992. 16. Quilley J., Fulton D., McGiff J.C.: The position of NO among endogenous vasodilators. Pol. J. Pharmacol. 46: 523-530, 1994. 17. Martinez-Orgado J., Gonzalez R., Alonso M.J., Marin J.: Nitric oxidedependent and -independent mechanisms in the relaxation elicited by acetylcholine in fetal rat aorta. Life Sci. 64: 269-277, 1999. 18. Schaffer M.R., Tantry U., Efron P.A., Ahrendt G.M., Thornton F.J., Barbul A.: Diabetes-impaired wound healing and reduced nitric oxide synthesis: a possible pathophysiologic correlation. Surgery 121: 513-519, 1997. 19. Murad F.: Nitric oxide signalling: would you believe that a simple free radical could be a second messenger, autacoid, paracrine substance, neurotransmitter and hormone? Recent Prog. Horm. Res. 53: 43-59, 1998. 20. Cosentino F., Lüscher T.: Endothelial dysfunction in diabetes mellitus. J. Cardiovasc. Pharm. 32 (Suppl. 3): 54-61, 1998. 21. Wever R.M., Luscher T.F., Cosentino F., Rabelink T.J.: Atherosclerosis and the two faces of endothelial nitric oxide synthase. Circulation 97: 108-112, 1998. 22. Honing M.L., Morrison P.J., Banga J.D., Stroes E.S., Rabelink T.J.: Nitric oxide availability in diabetes mellitus. Diab. Metab. Rev. 14: 241-249, 1998.

70


Irodalomjegyzék

23. Harrison D.G.: Cellular and molecular mechanisms of endothelial cell dysfunction. J. Clin. Invest. 100: 2153-2157, 1997. 24. Singh S., Evans T.W.: Nitric oxide, the biological mediator of the decade: fact or fiction?. Eur. Respir. J. 10: 699-707, 1997. 25. Squadrito G.L., Pryor W.A.: Oxidative chemistry of nitric oxide: the roles of superoxide, peroxynitrite, and carbon dioxide. Free Radical Bio. Med. 25: 392-403, 1998. 26. Szabo

C.:

DNA

strand

breakage

and

activation

of

poly-ADP

ribosyltransferase: a cytotoxic pathway triggered by peroxynitrite. Free Radical Bio. Med. 21: 855-869, 1996. 27. Mazzanti L., Mutus B.: Diabetes-induced alterations in platelet metabolism. Clin. Biochem. 30: 509-515, 1997. 28. Wu G., Meininger C.J.: Impaired arginine metabolism and NO synthesis in coronary endothelial cells of the spontaneously diabetic BB rat. Am. J. Physiol. 269: 1312-1318, 1995. 29. Stroes E., Kastelein J., Cosentino F., Erkelens W., Wever R., Koomans H., Luscher T., Rabelink T.: Tetrahydrobiopterin restores endothelial function in hypercholesterolemia. J. Clin. Invest. 99: 41-46, 1997. 30. Ceriello A., Quatraro A., Caretta F., Varano R., Giugliano D.: Evidence for a possible role of free radicals in the abnormal functional arterial vasomotion in insulin-dependent diabetes. Diabete Metab. 16: 318-322, 1990. 31. Giugliano D., Ceriello A., Paolisso G.: Oxidative stress and diabetic vascular complications. Diabetes Care 19: 257-267, 1996. 32. Baynes J.W.: Role of oxidative stress in development of complications in diabetes. Diabetes 40: 405-412, 1991. 33. Posch K., Simecek S., Wascher T.C., Jürgens G., Baumgartner-Parzer S., Kostner G.M., Graier W.F.: Glycated low-density lipoprotein attenuates shear stress-induced nitric oxide synthesis by inhibition of shear stress-activated Larginine uptake in endothelial cells. Diabetes 48: 1331-1337, 1999. 34. Bucala R., Tracey K.J., Cerami A.: Advanced glycosylation products quench nitric oxide and mediate defective endothelium-dependent vasodilatation in experimental diabetes. J. Clin. Invest. 87: 432-438, 1991.

71


Irodalomjegyzék

35. Hogan M., Cerami A., Bucala R.: Advanced glycosylation endproducts block the antiproliferative effect of nitric oxide. Role in the vascular and renal complications of diabetes mellitus. J. Clin. Invest. 90: 1110-1115, 1992. 36. Vlassara H.: Recent progress in advanced glycation end products and diabetic complications. Diabetes 46 (Suppl. 2): 19-25, 1997. 37. Ishii H., Jirousek M.R., Koya D., Takagi C., Xia P., Clermont A., Bursell S-E., Kern T.S., Ballas L.M., Heath W.F., Stramm L.E., Feener E.P., King G.L.: Amelioration of vascular dysfunction in diabetic rats by an oral PKC beta inhibitor. Science 272: 728-731, 1996. 38. Lynch J.J., Ferro T.J., Blumenstock F.A., Brockenauer A.M., Malik A.B.: Increased endothelial albumin permeability mediated by protein kinase C activation. J. Clin. Invest. 85: 1991-1998, 1990. 39. Tesfamariam B., Brown M.L., Cohen A.: Elevated glucose impairs endothelium-dependent relaxation by activating protein kinase C. J. Clin. Invest. 87: 1643-1648, 1991. 40. Craven P.A., Studer R.K., DeRubertis F.R.: Impaired nitric oxide-dependent cyclic guanosine monophosphate generation in glomeruli from diabetic rats. Evidence for protein kinase C-mediated suppression of the cholinergic response. J. Clin. Invest. 93: 311-320, 1994. 41. Stevens M.J.: Nitric oxide as a potential bridge between the metabolic and vascular hypotheses of diabetic neuropathy. Diabetic Med. 12: 292-295, 1995. 42. McCarty M.F.: A central role for protein kinase C overactivity in diabetic glomerulosclerosis: implications for prevention with antioxidants, fish oil, and ACE inhibitors. Med. Hypotheses 50: 155-165, 1998. 43. Hink U., Li H., Mollnau H., Oelze M., Matheis E., Hartmann M., Skatchkov M., Thaiss F., Stahl R.A., Warnholtz A., Meinertz T., Griendling K., Harrison D.G., Forstermann U., Munzel T.:

Mechanisms underlying endothelial

dysfunction in diabetes mellitus. Circ. Res. 88: E14-22, 2001. 44. McCarty M.F.: Nitric oxide deficiency, leukocyte activation, and resultant ischemia are crucial to the pathogenesis of diabetic retinopathy/neuropathy preventive potential of antioxidants, essential fatty acids, chromium, ginkgolides, and pentoxifylline. Med. Hypotheses 50: 435-449, 1998.

72


Irodalomjegyzék

45. Graier W.F., Posch K., Wascher T.C., Kostner G.M.: Role of superoxide anions in changes of endothelial vasoactive response during acute hyperglycemia. Horm. Metab. Res. 29: 622-626, 1997. 46. Rösen P., Ballhausen T., Stockklauser K.: Impairment of endothelium dependent relaxation in the diabetic rat heart: mechanisms and implications. Diabetes Res. Clin. Pr. 31 (Suppl.): 143-155, 1996. 47. Craven P.A., DeRubertis F.R., Melhem M.: Nitric oxide in diabetic nephropathy. Kidney Int. 60 (Suppl.): 46-53, 1997. 48. Darley-Usmar V.M., McAndrew J., Patel R., Moellering D., Lincoln T.M., Jo H., Cornwell T., Digerness S., White C.R.: Nitric oxide, free radicals and cell signalling in cardiovascular disease. Biochem. Soc. T. 25: 925-929, 1997. 49. Schmetterer L., Findl O., Fasching P., Ferber W., Strenn K., Breiteneder H., Adam H., Eichler H.G., Wolzt M.: Nitric oxide and ocular blood flow in patients with IDDM. Diabetes 46: 653-658, 1997. 50. Bank N., Aynedjian H.S.: Role of EDRF (nitric oxide) in diabetic renal hyperfiltration. Kidney Int. 43: 1306-1312, 1993. 51. Craven P.A., Studer R.K., DeRubertis F.R.: Impaired nitric oxide release by glomeruli from diabetic rats. Metabolism 44: 695-698, 1995. 52. Tolins J.P., Shultz P.J., Raij L., Brown D.M., Mauer S.M.: Abnormal renal hemodynamic response to reduced renal perfusion pressure in diabetic rats: role of NO. Am. J. Physiol. 265: 886-895, 1993. 53. Maree A., Peer G., Iaina A., Blum M., Wollman Y., Csernihovsky T., Silverberg D.S., Cabili S.: Nitric oxide in streptozotocin-induced diabetes mellitus in rats. Clin. Sci. 90: 379-384, 1996. 54. Mattar A.L., Fujihara C.K., Ribeiro M.O., de Nucci G., Zatz R.: Renal effects of acute and chronic nitric oxide inhibition in experimental diabetes. Nephron 74: 136-143, 1996. 55. Kihara M., Low P.A.: Impaired vasoreactivity to nitric oxide in experimental diabetic neuropathy. Exp. Neurol. 132: 180-185, 1995. 56. Omawari N., Dewhurst M., Vo P., Mahmood S., Stevens E., Tomlinson D.R.: Deficient nitric oxide responsible for reduced nerve blood flow in diabetic

73


Irodalomjegyzék

rats: effects of L-NAME, L-arginine, sodium nitroprusside and evening primrose oil. Brit. J. Pharmacol. 118: 186-190, 1996. 57. Zeiher A.M., Drexler H., Saurbier B., Just H.:

Endothelium-mediated

coronary blood flow modulation in humans. Effects of age, atherosclerosis, hyperchloesterolemia and hypertension. J. Clin. Invest. 92: 652-662, 1993. 58. Drexler H., Zeiher A.M., Meinzer K., Just H.: Correction of endothelial dysfunction in coronary microcirculation of hypercholesterolaemic patients by L-arginine. Lancet. 338: 1546-1550, 1991. 59. McNeill K.L., Fontana L., Russell-Jones D.L., Rajman I., Ritter J.M., Chowienczyk P.J.: Inhibitory effects of low-density lipoproteins from men with type II diabetes on endothelium-dependent relaxation. J. Am. Coll. Cardiol. 35: 1622-1627, 2000. 60. Lupattelli G., Lombardini R., Schillaci G., Ciuffetti G., Marchesi S., Siepi D., Mannarino E.: Flow-mediated vasoactivity and circulating adhesion molecules in hypertriglyceridemia: association with small, dense LDL cholesterol particles. Am. Heart J. 140: 521-526, 2000. 61. Sármán B., Farkas K., Tóth M., Somogyi A., Tulassay Z.: Circulating plasma endothelin–1, plasma lipids and complications in Type 1 diabetes mellitus. Diab. Nutr. Metab. 13: 142-148, 2000. 62. Eschwege E.: The dysmetabolic syndrome, insulin resistance and increased cardiovascular (CV) morbidity and mortality in type 2 diabetes: aetiological factors in the development of CV complications. Diabetes Metab. 29: 6S1927, 2003. 63. Taddei S., Virdis A., Mattei P., Ghiadoni L., Sudano I., Salvetti A.: Defective L-arginine-nitric oxide pathway in offspring of essential hypertensive patients. Circulation 94: 1197-1198, 1996. 64. Taddei S., Virdis A., Ghiadoni L., Sudano I., Salvetti A.: Endothelial dysfunction in hypertension. J. Cardiovasc. Pharmacol. 38 Suppl 2: S11-14, 2001. 65. Cuzzoccrea S., Mazzon E., Dugo L., Di Paola R., Caputi A.P., Salvemini D.: Superoxide: a key player in hypertension. FASEB J. 18: 94-101, 2004.

74


Irodalomjegyzék

66. Manning Jr R.D., Meng S., Tian N.: Renal and vascular oxidative stress and salt sensitivity of arterial pressure. Acta Physiol. Scand. 179: 243-250, 2003. 67. Tschudi M.R., Mesaros S., Luscher T.F., Malinski T.: Direct in situ measurement of nitric oxide in mesenteric resistance arteries. Increased decomposition by superoxide in hypertension. Hypertension 27: 32-35, 1996. 68. Ungvari Z., Csiszar A., Huang A., Kaminski P.M., Wolin M.S., Koller A.: High pressure induces superoxide production in isolated arteries via protein kinase C-dependent activation of NAD(P)H oxidase. Circulation. 108: 12531258, 2003. 69. Taddei S., Virdis A., Mattei P., Salvetti A.: Vasodilation to acetylcholine in primary and secondary forms of human hypertension. Hypertension. 21: 929933, 1993. 70. Chang H.J., Chung J.H., Choi B.J., Choi T.Y., Choi S.Y., Yoon M.H., Hwang G.S., Shin J.H., Tahk S.J., Choi B.I.: Endothelial dysfunction and alteration of nitric oxide/cyclic GMP pathway in patients with exercise-induced hypertension. Yonsei Med. J. 44: 1014-1020, 2003. 71. Moshage H., Kok B., Huizenga J.R., Jansen P.L.M.: Nitrite and nitrate determinations in plasma: a critical evaluation. Clin. Chem. 41: 892-896, 1995. 72. Cosentino F., Hishikawa K., Katusic Z.S., Luscher T.F.: High glucose increases nitric oxide synthase expression and superoxide anion generation in human aortic endothelial cells. Circulation 96: 25-28, 1997. 73. Ischiropoulos H.: Biological tyrosine nitration: a pathophysiological function of nitric oxide and reactive oygen species. Arch. Biochem. Biophys. 356: 111, 1998. 74. Celermajer D.S., Sorensen K., Gooch V.M., Spiegelhalter D.J., Miller O.I., Sullivan I.D., Lloyd J.K., Deanfield J.E.: Noninvasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis. Lancet 340: 11111115, 1992. 75. Nitenberg A., Valensi P., Sachs R., Dali M., Aptecar E., Attali J.R.: Impairment of coronary vascular reserve and Ach induced coronary vasodilation in diabetic patients with angiographically normal coronary

75


Irodalomjegyzék

arteries and normal left ventricular systolic function. Diabetes 42: 1017-1025, 1993. 76. Pieper G.M., Jordan M., Adams M.B., Roza A.M.: Restoration of vascular endothelial function in diabetes. Diabetes Res. Clin. Pract. 31 (Suppl.): 157162, 1996. 77. Trachtman H., Futterweit S., Crimmins D.L.: High glucose inhibits nitric oxide production in cultured rat mesangial cells. J. Am. Soc. Nephrol. 8: 12761282, 1997. 78. Wascher T.C., Bachernegg M., Kickenweiz A., Stark G., Stark U., Toplak H., Graier W.F.: Involvement of the L-arginine-nitric oxide pathway in hyperglycaemia-induced coronary artery dysfunction of isolated guinea pig hearts. Eur J. Clin. Invest. 26: 707-712, 1996. 79. Pierce G.N., Maddaford T.G., Russell J.C.: Cardiovascular dysfunction in insulin-dependent and non-insulin-dependent animal models of diabetes mellitus. Can. J. Physiol. Pharm. 75: 343-350, 1997. 80. Pieper G.M., Dembny K., Siebeneich W.: Long-term treatment in vivo with NOX-101, a scavenger of nitric oxide, prevents diabetes-induced endothelial dysfunction. Diabetologia 41: 1220-1226, 1998. 81. Bhardway R., Moore P.K.: Increased vasodilator response to acetylcholine of renal blood vessels from diabetic rats. J. Pharm. Pharmacol. 40: 739-742, 1989. 82. Brands M.W., Fitzgerald S.M.: Acute endothelium-mediated vasodilation is not impaired at the onset of diabetes. Hypertension 32: 541-547, 1998. 83. Kobayashi, T., Kamata, K.: Relationship among cholesterol, superoxide anion and endothelium-dependent relaxation in diabetic rats. Eur. J. Pharmacol. 367: 213-222, 1999. 84. McKendrick J.D., Salas E., Dube G.P., Murat J., Russell J.C., Radomski M.W.: Inhibition of nitric oxide generation unmasks vascular dysfunction in insulin-resistant, obese JCR:LA-cp rats. Brit. J. Pharmacol. 124: 361-369, 1998. 85. Costa e Forti A., Fonteles M.C.: Decreased endothelium dependent relaxation (nitric oxide) in diabetic kidneys. Horm. Metab. Res. 30: 55-57, 1998.

76


Irodalomjegyzék

86. Zanetti M., Sato J., Katusic Z.S., O’Brien T.: Gene transfer of endothelial nitric oxid synthase alters endothelium dependent relaxations in aortas from diabetic rabbits. Diabetologia 43: 340-347, 2000. 87. Cameron N.E., Cotter M.A.: The relationship of vascular changes to metabolic factors in diabetes mellitus and their role in the development of peripherial nerve complications. Diabetes Metab. Rev. 10: 189-224, 1993. 88. Diederich D., Skopec J., Diederich A., Dai F.X.: Endothelial dysfunction in mesenteric resistance arteries of diabetic rats: role of free radicals. Am. J. Physiol. 266: 1153-1161, 1994. 89. Lindsay R.M., Peet R.S., Wilkie G.S., Rossiter S.P., Smith W., Baird J.D., Williams B.C.: In vivo and in vitro evidence of altered nitric oxide metabolism in the spontaneously diabetic, insulin-dependent BB/Edinburgh rat. Brit. J. Pharmacol. 120: 1-6, 1997. 90. Sakamoto S., Minami K., Niwa Y., Ohnaka M., Nakaya Y., Mizuno A., Kuwajima M., Shima K.: Effect of exercise training and food restriction on endothelium-dependent relaxation in the Otsuka Long-Evans Tokushima fatty rat, a model of spontaneous NIDDM. Diabetes 47: 82-86, 1998. 91. Pieper G.M.: Enhanced, unaltered and impaired nitric oxide-mediated endothelium-dependent

relaxation

in

experimental

diabetes

mellitus:

importance of disease duration. Diabetologia 42: 204-213, 1999. 92. Rodriguez-Manas L., Angulo J., Peiro C., Llergo J.L., Sanchez-Ferrer A., Lopez-Doriga P., Sanchez-Ferrer C.F.: Endothelial dysfunction and metabolic control in streptozotocin-induced diabetic rats. Brit. J. Pharmacol. 123: 14951502, 1998. 93. Lynch S.M., Frei B., Morrow J.D., Roberts L.J. 2nd., Xu A., Jackson T., Reyna R., Klevay L.M., Vita J.A., Keaney J.F Jr.: Vascular superoxide dismutase deficiency impairs endothelial vasodilator function through direct inactivation of nitric oxide and increased lipid peroxidation. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 17: 2975-2981, 1997. 94. Tesfamariam B., Cohen R.A.: Free radicals mediate endothelial cell dysfunction caused by elevated glucose. Am. J. Physiol. 263: 321-326, 1992.

77


Irodalomjegyzék

95. Ohishi K., Carmines P.K.: Superoxide dismutase restores the influence of nitric oxide on renal arterioles in diabetes mellitus. J. Am. Soc. Nephrol. 5: 1559-1566, 1995. 96. Hattori Y., Kawasaki H., Abe K., Kanno M.: Superoxide dismutase recovers altered endothelium-dependent relaxation in diabetic rat aorta. Am. J. Physiol. 261: 1086-1094, 1991. 97. Giugliano D., Marfella R., Coppola L., Verrazzo G., Acampora R., Giunta R., Nappo F., Lucarelli C., D'Onofrio F.: Vascular effects of acute hyperglycemia in humans are reversed by L-arginine. Evidence for reduced availability of nitric oxide during hyperglycemia. Circulation 95: 1783-1790, 1997. 98. MacAllister R.J., Calver A.L., Collier J., Edwards C.M., Herreros B., Nussey S.S., Vallance P.: Vascular and hormonal responses to arginine: provision of substrate for nitric oxide or non-specific effect? Clin. Sci. 89: 183-190, 1995. 99. Williamson J.R., Chang K., Frangos M., Hasan K.S., Ido Y., Kawamura T., Nyengaard J.R., van den Enden M., Kilo C., Tilton R.G.: Hyperglycemic pseudohypoxia and diabetic complications. Diabetes 42: 801-813, 1993. 100.

Vervoort G., Wetzels J.F., Lutterman J.A., van Doorn L.G., Berden

J.H., Smits P.: Elevated skeletal muscle blood flow in noncomplicated type 1 diabetes mellitus: role of nitric oxide and sympathetic tone. Hypertension 34: 1080-1085, 1999. 101.

Avogaro A., Calo L., Piarulli F., Miola M., deKreutzenberg S., Maran

A., Burlina A., Mingardi R., Tiengo A., Del Prato S.: Effect of acute ketosis on the endothelial function of type 1 diabetic patients. Diabetes 48: 391-397, 1999. 102.

Correa R.C., Alfieri A.B.: Plasmatic nitric oxide, but not von

Willebrand Factor, is an early marker of endothelial damage, in type 1 diabetes mellitus patients without microvascular complications. J. Diabetes Complications. 17: 264-268, 2003. 103.

Johnstone M.T., Creager S.J., Kathleen M.S., Cusco J.A., Lee B.K.,

Creager M.A.: Impaired endothelium dependent vasodilatation in patients with insulin-dependent diabetes mellitus. Circulation 88: 2510-2516, 1993.

78


104.

Irodalomjegyzék

Elliott T.G., Cockcroft J.R., Groop P.H., Viberti G.C., Ritter J.M.:

Inhibition of nitric oxide synthesis in forearm vasculature of insulin-dependent diabetic patients: blunted vasoconstriction in patients with microalbuminuria. Clin. Sci. 85: 687-693, 1993. 105.

Calver A., Collier J., Vallance P.: Inhibition and stimulation of nitric

oxide synthesis in the human forearm arterial bed of patients with insulindependent diabetes. J. Clin. Invest. 90: 2548-2554, 1992. 106.

Zenere B.M., Arcari G., Saggiani F., Rossi L., Muggeo M., Lechi A.:

Noninvasive detection of functional alterations of the arterial wall in IDDM patients with and without microalbuminuria. Diabetes Care 18: 975-982, 1995. 107.

Halkin A., Benjamin N., Doktor H.S., Todd S.D., Viberti G.C., Ritter

J.M.: Vascular responsiveness and cation exchange in insulin-dependent diabetes. Clin. Sci. 81: 223-232, 1991. 108.

Smits P., Kapma J.A., Jacobs M.C., Lutterman J., Thien T.:

Endothelium-dependent vascular relaxation in patients with type 1 diabetes mellitus. Diabetes 42: 148-153, 1993. 109.

Enderle M.D., Benda N., Schmuelling R.M., Haering H.U., Pfohl M.:

Preserved endothelial function in IDDM patients but not in NIDDM patients compared with healthy subjects. Diabetes Care 21: 271-277, 1998. 110.

Huvers F.C., De Leeuw P.W., Houben A.J.H.M., De Haan C.H.A.,

Hamulyak

K.,

Schouten

H.,

Wolffenbuttel

B.H.R.,

Schaper

N.C.:

Endothelium-dependent vasodilatation, plasma markers of endotheial function, and adrenergic vasoconstrictor responses in type 1 diabetes under nearnormoglycemic conditions. Diabetes 48: 1300-1307, 1999. 111.

McVeigh G.E., Brennan G.M., Johnston G.D., McDermott B.J.,

McGrath L.T., Henry W.R., Andrews J.W.: Impaired endothelium-dependent and independent vasodilation in patients with type 2 (non-insulin-dependent) diabetes mellitus. Diabetologia 35: 771-776, 1992. 112.

Williams S.B., Cusco J.A., Roddy M.A., Johnstone M.T., Creager

M.A.: Impaired nitric oxide-mediated vasodilation in patients with noninsulin-dependent diabetes mellitus. J. Am. Coll. Cardiol. 27: 567-574, 1996.

79


113.

Irodalomjegyzék

Mäkimattila S., Liu M.L., Vakkilainen J., Schlenzka A., Lahdenperä

S., Syvänne M., Mäntysaari M., Summanen P., Bergholm R., Taskinen M.R., Yki-Järvinen H.: Impaired endothelium-dependent vasodilation in type 2 diabetes. Relation to LDL size, oxidized LDL, and antioxidants. Diabetes Care 22: 973-981, 1999. 114.

Catalano M. Carzaniga G. Perilli E. Jun T. Scandale G. Andreoni S.

Carotta M.: Basal nitric oxide production is not reduced in patients with noninsulin-dependent diabetes mellitus. Vascular Medicine 2: 302-305, 1997. 115.

Avogaro A., Piarulli F., Valerio A., Miola M., Calveri M., Pavan P.,

Vicini P., Cobelli C., Tiengo A., Calo L., Del Prato S.: Forearm nitric oxide balance, vascular relaxation, and glucose metabolism in NIDDM patients. Diabetes 46: 1040-1046, 1997. 116.

Yamada K., Nakano H., Nakayama M., Nozaki O., Miura Y.,

Nishimura M., Tsuchida H., Mimura N.: Endothelium-dependent relaxation in peripheral vasculature and kidney of non-insulin-dependent diabetes mellitus. J. Diabetes Complicat. 9: 203-207, 1995. 117.

Huvers F.C., Schaper N.C., Houben A.J.H.M., Hofstra L., Kitslaar

P.E.J.H.M., De Leeuw P.W., Nieuwenhuijzen Kruseman A.C., Houben A.J., Kitslaar P.J.: Impaired arterial but not venous responsiveness to nitroglycerin in non-insulin dependent diabetes mellitus. Eur. J. Clin. Invest. 5: 360-365, 1997. 118.

Pitei D.L., Watkins P.J., Edmonds M.E.: NO-dependent smooth

muscle vasodilatation is reduced in NIDDM patients with peripheral sensory neuropathy. Diabetic Med. 14: 284-290, 1997. 119.

Pieper G.M.: Review of alterations in endothelial nitric oxide

production in diabetes: protective role of arginine on endothelial dysfunction. Hypertension 31: 1047-1060, 1998. 120.

Gazis A., White D.J., Page S.R., Cockroft J.R.: Effect of oral vitamin E

(α-tocopherol) supplementation on vascular endothelial function in type 2 diabetes mellitus. Diabetic Med. 16: 304-311, 1999.

80


121.

Irodalomjegyzék

Marin J., Rodriguez-Martinez M.A.: Role of vascular nitric oxide in

physiological and pathological conditions. Pharmacol. Therapeut. 75: 111134, 1997. 122.

Pieper G.M.: Acute amelioration of endothelial dysfunction with a

derivative of the nitric oxide synthase cofactor, tetrahydrobiopterin. J. Cardiovasc. Pharmacol. 29: 8-15, 1997. 123.

Heitzer T., Krohn K., Albers S., Meinertz T.: Tetrahydrobiopterin

improves endothelium-dependent vasodilation by increasing nitric oxide activity in patients with Type II diabetes mellitus. Diabetologia. 43: 14351438, 2000. 124.

Kedziora-Kornatowska K.Z., Luciak M., Blaszczyk J., Pawlak W.:

Effect of aminoguanidine on the generation of superoxide anion and nitric oxide by peripheral blood granulocytes of rats with streptozotocin-induced diabetes. Clin. Chim. Acta. 278: 45-53, 1998. 125.

Chakir M., Plante G.E.: Endothelial dysfunction in diabetes mellitus.

Prostag. Leukotr. Ess. 54: 45-51, 1996. 126.

Ceriello A: New insights on oxidative stress and diabetic

complications may lead to a "causal" antioxidant therapy. Diabetes Care. 26: 1589-1596, 2003. 127.

Timimi F.K., Ting H.H., Haley E.A., Roddy M.A., Ganz P., Creager

M.A.: Vitamin C improves endothelium-dependent vasodilation in patients with insulin-dependent diabetes mellitus. J. Am. Coll. Cardiol. 31: 552-557, 1998. 128.

Ting H.H., Timimi F.K., Boles K.S., Creager S.J., Ganz P., Creager

M.A.: Vitamin C improves endothelium-dependent vasodilation in patients with non-insulin-dependent diabetes mellitus. J. Clin. Invest. 97: 22-28, 1996. 129.

Martin A., Frei B.: Both intracellular and extracellular vitamin C

inhibit atherogenic modification of LDL by human vascular endothelial cells. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 17: 1583-1590, 1997. 130.

Keegan A., Walbank H., Cotter M.A., Cameron N.E.: Chronic vitamin

E treatment prevents defective endothelium-dependent relaxation in diabetic rat aorta. Diabetologia 38: 1475-1478, 1995.

81


131.

Irodalomjegyzék

Kinlay S., Fang J.C., Hikita H., Ho I., Delagrange D.M., Frei B., Suh

J.H., Gerhard M., Creager M.A., Selwyn A.P., Ganz P.: Plasma alphatocopherol and coronary endothelium-dependent vasodilator function. Circulation 100: 219-221, 1999. 132.

Tietze F: Enzymatic method for quantitative determination of

nanogram amounts of total and oxidized glutathione: applications for mammalian blood and other tissues. Anal. Biochem. 27: 502-522, 1969. 133.

Paglia D.E., Valentine W.N.: Studies on the quantitative and

qualitative characterisation of erythrocyte glutathione peroxidase. J. Lab. Clin. Med. 70: 158-169, 1967. 134.

Sedlak J., Lindsay R.H.: Estimation of total, protein-bound and non-

protein sulfhydril groups in tissue by Ellman’s reagent. Anal. Biochem. 25: 192-205, 1968. 135.

Misra H.P., Fridovich I.: The role of superoxide anion in the

autooxidation of epinephrine and a simple assay for superoxide dismutase. J. Biol. Chem. 247: 3170-3175, 1972. 136.

Matkovics B, Novak R, Hahn HD, Szabó L, Varga SI: A comparative

study of some more important experimental animal peroxide metabolism enzymes. Comp Biochem Phys B 1977; 56: 397-402. 137.

Beers R.F. Jr., Sizer I.W.: Spectrophotometric method for measuring

the breakdown of hydrogen peroxide by catalase. J. Biol. Chem. 195: 133-140, 1951. 138.

Placer Z.A., Cushman, L., Johnson, B.C.: Estimation of product of

lipid peroxidation (malonyl dialdehyde) in biochemical systems. Anal. Biochem. 16: 359-364, 1966. 139.

Benzie I.F.F., Strain J.J.: The ferric reducing ability of plasma (FRAP)

as a measure of “antioxidant power”: the FRAP assay. Anal. Biochem. 239: 70-76, 1996. 140.

Ohta T, Arai Y, Takitani S: Fluorometric determination of nitrite with

4-hydrocoumarin. Anal. Chem. 58: 3132-3135, 1986.

82


141.

Irodalomjegyzék

Ramsey M., Goodfellow J., Jones C., Luddington L., Lewis M.,

Henderson A.H.: Endothelial control of arterial distensibility is impaired in chronic heart failure. Circulation. 92: 3212-3219, 1995. 142.

Jermendy G., Farkas K., Nadas J., Daroczy A., Peterfai E.: Practical

aspects of measuring microalbuminuria in diabetic patients. Diab. Nutr. Metab. 14: 195-200, 2001. 143.

Diabetes Control and Complications Trial Research Group: The effect

of intensive treatment of diabetes on the development and progression of longterm complications in insulin-dependent diabetes mellitus. New. Engl. J. Med. 329: 977-986, 1993. 144.

UK Prospective Diabetes Study (UKPDS) Group: Intensive blood-

glucose control with sulphonylureas or insulin compared with conventional treatment and risk of complications in patients with type 2 diabetes (UKPDS 33). Lancet. 352: 837-853, 1998. 145.

Wei M., Gaskill S.P., Haffner S.M., Stern M.P.: Effects of diabetes and

level of glycemia on all-cause and cardiovascular mortality. The San Antonio Heart Study. Diabetes Care. 21: 1167-1172, 1998. 146.

Coutinho M., Gerstein H.C., Wang Y., Yusuf S.: The relationship

between glucose and incident cardiovascular events: a metaregression analysis of published data from 20 studies of 95,783 individuals followed for 12.4 years. Diabetes Care. 22: 233-240, 1999. 147.

Zeballos G.A., Bernstein R.D., Thompson C.I., Forfia P.R., Seyedi N.,

Shen W., Kaminiski P.M., Wolin M.S., Hintze T.H.: Pharmacodynamics of plasma nitrate/nitrite as an indication of nitric oxide formation in conscious dogs. Circulation. 91: 2982-2988, 1995. 148.

Aydin A., Orhan H., Sayal A., Özata M., Sahin G., Isimer A.:

Oxidative stress and nitric oxide related parameters in type II diabetes mellitus: effects of glycaemic control. Clin. Biochem. 34: 65-70, 2001. 149.

Piatti P.M., Monti L.D., Zavaroni I., Valsecchi G., van Phan C., Costa

S., Conti M., Sandoli E.P., Solerte B., Pozza G., Pontiroli A.E., Reaven G.: Alterations in the nitric oxide/cyclic-GMP pathway in nondiabetic siblings of patients with type 2 diabetes. J. Clin. Endocrinol. Metab. 85: 2416-2420, 2000.

83


150.

Irodalomjegyzék

Szaleczky E., Somogyi A., Prechl J., Pusztai P., Fehér J.: Antioxidant

status of patients with well controlled type 1 diabetes. Med. Sci. Monit. 3: 163-166, 1997. 151.

Clarkson P., Celermayer D.S., Donald A.E., Sampson M., Sorensen

K.E., Adams M., Yue D.K., Betteridge D.J., Deanfield J.E.: Impaired vascular reactivity in insulin-dependent diabetes mellitus is related to disease duration and low density lipoprotein cholesterol levels. J. Am. Coll. Cardiol. 28: 573579, 1996. 152.

Adams M.R., Robinson J., McCredie R., Seale J.P., Sorensen K.E.,

Deanfield J.E., Celermajer D.S.: Smooth muscle dysfunction occurs independently of impaired endothelium-dependent dilation in adults at risk of atherosclerosis. J. Am. Coll. Cardiol. 32: 123-127, 1998. 153.

Weber M., Lauer N., Mulsch A., Kojda G.: The effect of peroxynitrite

on the catalytic activity of soluble guanyl cyclase. Free. Radic. Biol. Med. 31: 1360-1367, 2001. 154.

Trovati M., Anfossi G.: Influence of insulin and of insulin resistance

on platelet and vascular smooth muscle cell function. J. Diabetes Complications 16: 35-40, 2002. 155.

Yki-Järvinen H., Utriainen U.: Insulin-induced vasodilatation:

physiology or pharmacology? Diabetologia. 41: 369-379, 1998. 156.

Baron A.D.: Insulin resistance and vascular function. J. Diabetes

Complications 16: 92-102, 2002. 157.

Clark M.G., Wallis M.G., Barrett E.J., Vincent M.A., Richards S.M.,

Clerk L.H., Rattigan S.: Blood flow and muscle metabolism: a focus on insulin action. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 284: E241-258, 2003. 158.

Farkas K., Noll É., Jermendy Gy.: Szív és érrendszeri megbetegedések

kockázati tényezői alapellátásban nyilvántartott nem inzulindependens cukorbetegek körében. Magy. Belorv. Arch. 50: 293-298, 1997. 159.

Romics

L.:

Lipidanyagcserezavar

és

atherosclerosis

diabetes

mellitusban. In: Halmos T., Jermendy Gy. (szerk.), Diabetes mellitus; Elmélet és klinikum. pp: 569-580, Medicina, Budapest, 2002.

84


160.

Irodalomjegyzék

deChâtel R., Tislér A.: Hypertonia és diabetes mellitus. In: Halmos T.,

Jermendy Gy. (szerk.), Diabetes mellitus; Elmélet és klinikum. pp: 581-593, Medicina, Budapest, 2002. 161.

Jermendy Gy., Ferenczi J., Farkas K., Nádas J., Noll É.: Az

antihypertensiv kezelés jellegzetességei alapellátásban nyilvántartott neminzulin-dependens cukorbetegek körében. Diabetologia Hungarica 5: 21-26, 1997. 162.

Farkas K., Jermendy Gy., Somogyi A.: Késői sulfanylurea rezisztencia

nem inzulindependens diabetes mellitusban. Orv. Hetil. 138: 3031-3035, 1997. 163.

Guerci B., Kearney-Schwartz A., Bohme P., Zannad F., Drouin P.:

Endothelial dysfunction and type 2 diabetes. Part 1: physiology and methods for exploring the endothelial function. Diabetes Metab. 27: 425-434, 2001. 164.

Ouvina S.M., La-Greca R.D., Zanaro N.L., Palmer L., Sassetti B.:

Endothelial dysfunction, nitric oxide and platelet activation in hypertensive and diabetic type II patients. Thromb. Res. 102: 107-114, 2001. 165.

Preik M., Kelm M., Rosen P., Tschope D., Strauer B.E.: Additive

effect of coexistent type 2 diabetes and arterial hypertension on endothelial dysfunction in resistance arteries of human forearm vasculature. Angiology. 51: 545-554, 2000. 166.

Hsueh W.A., Quinones M.J.: Role of endothelial dysfunction in insulin

resistance. Am. J. Cardiol. 92: 10J-17J, 2003. 167.

Mather K.J., Verma S., Anderson T.J.: Improved endothelial function

with metformin in type 2 diabetes mellitus. J. Am. Coll. Cardiol. 37: 13441350, 2001. 168.

Tooke J.E.:

Possible pathophysiological mechanisms for diabetic

angiopathy in type 2 diabetes. J. Diabetes Complications. 14: 197-200, 2000. 169.

Laight D.W., Carrier M.J., Anggard E.E.: Antioxidants, diabetes and

endothelial dysfunction. Cardiovasc. Res. 47: 457-464, 2000. 170.

Cleland S.J., Petrie J.R., Small M., Elliott H.L., Connell J.M.: Insulin

action is associated with endothelial function in hypertension and type 2 diabetes. Hypertension. 35: 507-511, 2000.

85


171.

Irodalomjegyzék

Caballero A.E: Endothelial dysfunction in obesity and insulin

resistance: a road to diabetes and heart disease. Obes. Res. 11: 1278-1289, 2003. 172.

Altomare E., Vendemiale G., Chicco D., Procacci V., Cirelli F.:

Increased lipid peroxidation in type 2 poorly controlled diabetic patients. Diabete Metab. 18, 264-271, 1992. 173.

Cosentino F., Luscher T.F.: Effects of blood pressure and glucose on

endothelial function. Curr. Hypertens. Rep. 3: 79-88, 2001. 174.

Watts G.F., Playford D.A., Croft K.D.,Ward N.C., Mori T.A., Burke

V.: Coenzyme Q(10) improves endothelial dysfunction of the brachial artery in Type II diabetes mellitus. Diabetologia. 45: 420-426, 2002. 175.

Unwin N., Shaw J., Zimmet P., Alberti K.G.: Impaired glucose

tolerance and impaired fasting glycaemia: the current status on definition and intervention. Diabet Med 19: 708-723, 2002. 176.

Singleton J.R., Smith A.G., Russell J.W., Feldman E.L.: Microvascular

complications of impaired glucose tolerance. Diabetes. 52: 2867-2873, 2003. 177.

Chiasson J.L., Josse R.G., Gomis R., Hanefeld M., Karasik A., Laakso

M.; STOP-NIDDM Trial Research Group: Acarbose treatment and the risk of cardiovascular disease and hypertension in patients with impaired glucose tolerance: the STOP-NIDDM trial. JAMA. 290: 486-494, 2003. 178.

Leurs P.B., Stolk R.P., Hamulyak K., Van Oerle R., Grobbee D.E.,

Wolffenbuttel B.H.: Tissue factor pathway inhibitor and other endotheliumdependent hemostatic factors in elderly individuals with normal or impaired glucose tolerance and type 2 diabetes. Diabetes Care. 25: 1340-1345, 2002. 179.

Konukoglu D., Dogan E., Turhan M.S., Husrev Hatemi H.: Impaired

glucose tolerance: its relevance to early endothelial dysfunction. Horm. Metab. Res. 35: 607-610, 2003. 180.

Kawano H., Motoyama T., Hirashima O., Hirai N., Miyao Y.,

Sakamoto T., Kugiyama K., Ogawa H., Yasue H.: Hyperglycaemia rapidly suppresses flow-mediated endothelium-dependent vasodilation of brachial artery. J. Am. Coll. Cardiol. 34: 146-154, 1999.

86


181.

Irodalomjegyzék

Hirai N., Kawano H., Hirashima O., Motoyama T., Moriyama Y.,

Sakamoto T., Kugiyama K., Ogawa H., Nakao K., Yasue H.: Insulin resistance and endothelial dysfunction in smokers: effects of vitamin C. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 279: H1172-1178, 2000.

87


Közlemények

11. Közlemények jegyzéke A dolgozat témájában megjelent közlemények: 1. Farkas K., Noll É., Jermendy Gy.: Szív és érrendszeri megbetegedések kockázati tényezői alapellátásban nyilvántartott nem inzulindependens cukorbetegek körében. Magy. Belorv. Arch. 50: 293-298, 1997. (Legjobb közlemény díj III. helyezett a Magyar Belorvosi Archivum 49-51. évfolyam közleményei közül) 2. Farkas K., Jermendy Gy., Somogyi A.: Késői sulfanylurea rezisztencia nem inzulindependens diabetes mellitusban. Orv. Hetil. 138: 3031-3035, 1997. 3. Farkas K., Szaleczki E., Sármán B., Kocsis I., Jermendy Gy., Somogyi A.: A nitrát/nitrit plazmaszintek és az antioxidáns status vizsgálata 1-es típusú cukorbetegségben szenvedőkben. Diabetologia Hungarica 8: 13-18, 2000. 4. Farkas K., Sármán B., Jermendy Gy., Somogyi A.: Endothelial nitric oxide in diabetes mellitus: Too much or not enough? Diab. Nutr. Metab. 13: 287-297, 2000.

(IF: 0,964)

5. Farkas K., Jermendy G., Herold M., Ruzicska É., Sasvári M., Somogyi A.: Impairment of the NO/cGMP pathway in the fasting and postprandial state in type 1 diabetes mellitus. Exp. Clin. Endocr. Diab. közlésre elfogadva (IF: 1,438) 6. Jermendy Gy., Ferenczi J., Farkas K., Nádas J., Noll É.: Az antihypertensiv kezelés jellegzetességei alapellátásban nyilvántartott nem-inzulin-dependens cukorbetegek körében. Diabetologia Hungarica 5: 21-26, 1997. 7. Sármán B., Farkas K., Tóth M., Somogyi A., Tulassay Z.: Circulating plasma endothelin–1, plasma lipids and complications in Type 1 diabetes mellitus. Diab. Nutr. Metab. 13: 142-148, 2000.

(IF: 0,964)

8. Sármán B., Farkas K., Tóth M., Ruskoaho H., Somogyi A.: Az inzulinterápia hatása a vasoactiv faktorok koncentrációjára 2-es típusú diabetes mellitusban. Diabetologia Hungarica 10: 7-14, 2002. 9. Jermendy G., Farkas K., Nadas J., Daroczy A., Peterfai E.: Practical aspects of measuring microalbuminuria in diabetic patients. Diab. Nutr. Metab. 14: 195200, 2001.

(IF: 0,728)

88


Közlemények

További közlemények: 1. Farkas K., Ratchford I.A.J., Noble R.C., Speake B.K.: Changes in the size and docosahexaenoic

acid

content

of

adipocytes

during

development. Lipids. 31: 313-321, 1996.

chick

embryo

(IF: 1,918)

2. Farkas K., Noble R.C., Speake B.K.: Developmental changes in the levels of molecular species of triacylglycerol that contain docosahexaenoic acid in adipose tissue of the chick embryo. Comp. Biochem. Physiol. B. 115:1-6, 1996.

(IF: 0,746)

3. Farkas K., Noll É., Jermendy Gy.: Prevalence of micro- and macroalbuminuria in Hungarian diabetic patients at primary health care setting. Diab. Nutr. Metab. 9: 337-338, 1996.

(IF: 0,704)

4. Farkas K., Noll É., Jermendy Gy.: Alapellátásban nyilvántartott cukorbetegek microalbuminuria szűrése. Orv. Hetil. 138: 459-465, 1997. 5. Farkas K., Jermendy Gy.: Hepatitis B infekció otthoni vércukor-ellenőrzés kapcsán. Diabetologia Hungarica 4: 174-175, 1996. 6. Farkas K., Jermendy Gy.: Transmission of Hepatitis B infection during home blood glucose monitoring. Diabetic Med. 14: 263, 1997.

(IF: 1,601)

7. Maldijan A., Farkas K., Noble R.C., Cocchi M., Speake B.K.: The transfer of docosahexaenoic acid from the yolk to the tissues of the chick embryo. Biochim. Biophys. Acta 1258: 81-89, 1995.

(IF: 2,500)

8. Jermendy Gy., Ferenczi J., Hernandez E., Farkas K., Nádas J.: Day-night blood pressure variation in normotensive and hypertensive NIDDM patients with asymptomatic autonomic neuropathy. Diabetes Res. Clin. Pract. 34:107114, 1996.

(IF: 0,524)

9. Jermendy Gy., Nádas J., Farkas K.: Gyors hemoglobin A1C meghatározás (új lehetőség a cukorbeteg gondozásban). Orv. Hetil. 140: 1251-1254, 1999. 10. Pátkai G., Farkas K., Hegedűs J., Jermendy Gy.: Súlyos microangiopathiás szövődmények a diabetes mellitus felismerésekor. Orv. Hetil. 142: 1687-1690, 2001. 11. Nádas J., Farkas K., Hernandez E., Jermendy Gy.: Észrevétlenül elszenvedett súlyos

égési

sérülés

előrehaladott

Diabetologia Hungarica 9: 81-84, 2001.

89

diabeteszes

neuropathia

talaján.


Közlemények

Idézhető abstractok: 1. Jermendy Gy., Perényi J., Pátkai G., Farkas K., Hernandez E., Nádas J.: Cardiovascularis

autonom

innervatio

somatosensoros

neuropathiában

szenvedő cukorbetegekben. Card. Hung. Suppl. 1: 68, 1995. 2. Speake B.K., Farkas K., Ratchford I.A.J., Noble R.C.: Adipose tissue development in the chick embryo. Biochem. Soc. Trans. 24: 161S, 1996. (IF: 0,633) 3. Farkas K., Noll É., Jermendy Gy.: Alapellátásban nyilvántartott betegek microalbuminuria szűrése. Diabetologia Hungarica 4(Suppl 1): 11, 1996. 4. Pátkai G., Nádas J., Perényi J., Farkas K., Hernandez E., Jermendy Gy.: Cukorbetegek neurofiziológiai vizsgálatának tapasztalatai. Diabetologia Hungarica 4(Suppl 1): 40, 1996. 5. Farkas K., Noll É., Jermendy Gy.: Screening for early renal impairment of diabetic patients in primary health care in Hungary. Diabetologia 39 (Suppl 1): A 291,1996

(IF: 5,376)

6. Farkas K., Noll É., Jermendy Gy.: Korai vesekárosodás szűrővizsgálata alapellátásban nyilvántartott cukorbetegek körében. Magy. Belorv. Arch. 49(Suppl 2): 145, 1996. 7. Jermendy Gy., Farkas K., Noll É.: A metabolikus x-syndoma összetevői alapellátásban nyilvántartott nem-inzulindependens cukorbetegek körében. Magy. Belorv. Arch. 49(Suppl 2): 160, 1996. 8. Pátkai G., Perényi J., Farkas K., Ferenczi J., Hernandez E., Jermendy Gy.: Nem-inzulindependens

cukorbetegek

neurofiziológiai

vizsgálatának

tapasztalatai. Magy. Belorv. Arch. 49(Suppl 2): 191, 1996. 9. Farkas K., Noll E., Jermendy G.: Characteristics of metabolic x syndrome in NIDDM patients in primary health care in Hungary. Diabetologia 40 (Suppl 1): A 448, 1997.

(IF: 5,347)

10. Farkas K., Noll É., Jermendy Gy.: A metabolikus x-syndoma összetevői alapellátásban nyilvántartott nem-inzulin-dependens cukorbetegek körében. Diabetologia Hungarica 5 (Suppl 1): 4, 1997.

90


Közlemények

11. Nádas J., Farkas K., Ferenczi J., Noll É., Jermendy Gy.: Az antihypertensiv kezelés jellegzetességei alapellátásban nyilvántartott nem-inzulin-dependens cukorbetegek körében. Diabetologia Hungarica 5 (Suppl 1): 19, 1997. 12. Pátkai G., Perényi J., Farkas K., Ferenczi J., Hernandez E., Jermendy Gy.: Neuropathia diabetica vizsgálata nem inzulin-dependens cukorbetegek körében. Diabetologia Hungarica 5 (Suppl 1): 21, 1997. 13. Sármán B., Tóth M., Farkas K., Somogyi A., Tulassay Zs.: Determination of circulating plasma endothelin –1 concentration in type 1 diabetes mellitus. Diabetologia 41 (Suppl 1): A318, 1998.

(IF: 4,986)

14. Szaleczky E., Farkas K., Sármán B., Kocsis I., Somogyi A.: Adequate antioxidant defence in type 1 diabetes? Diabetologia 41 (Suppl 1): A321, 1998.

(IF: 4,986)

15. Somogyi A., Szaleczky E., Pusztai P., Farkas K., Sármán B.: lipid soluble antioxidant vitamin status in IDDM patients with dyslipidaemia. Diabetologia 41 (Suppl 1): A349, 1998.

(IF: 4,986)

16. Farkas K., Sármán B., Molnár J., Kocsis I., Somogyi A.: Antioxidant vitamin A status in IDDM and hyperlipidaemia. Diabetologia 41 (Suppl 1): A349, 1998.

(IF: 4,986)

17. Farkas K., Sármán B., Szaleczky E., Herold M., Somogyi A.: Az A vitamin koncentráció vizsgálata I. típusú cukorbetegekben. Diabetologia Hungarica 6 (Suppl 1): 14, 1998. 18. Farkas K., Daróczy A., Péterfai É., Jermendy Gy.: Albuminürítés vizsgálatának

gyakorlati

vonatkozásai

cukorbetegekben.

Diabetologia

Hungarica 7 (Suppl 1): 28, 1999. 19. Nádas J., Farkas K., Daróczi A., Péterfai É., Jermendy Gy.: Practical aspects of screening for early renal impairment in diabetic patients. Diabetologia 42 (Suppl 1): A272, 1999.

(IF: 5,177)

20. Farkas K., Sasvári M., Szaleczki E., Pusztai P., Somogyi A.: Erythrocyte antioxidant status of type 2 diabetic patients with and without complications. Diabetologia 42 (Suppl 1): A327, 1999.

91

(IF: 5,177)


Közlemények

21. Farkas K., Sasvári M., Szaleczky E., Pusztai P., Kocsis I., Somogyi A.: Az endothelialis nitrogén-monoxid és az oxidatív stressz paramétereinek vizsgálata

2-es

típusú

cukorbetegségben

szenvedőkben.

Diabetologia

Hungarica 8 (Suppl 1): 18, 2000. 22. Hernandez E., Farkas K., Jermendy Gy.: Észrevétlenül elszenvedett égési sérülés diabeteszes neuropathia talaján. Diabetologia Hungarica 8 (Suppl 1): 30, 2000. 23. Pátkai G., Farkas K., Hegedűs J., Jermendy Gy.: Súlyos szövődmények a diabetes mellitus felismerésekor. Diabetologia Hungarica 8 (Suppl 1): 67, 2000. 24. Sármán B., Farkas K., Szaleczky E., Müzes Gy., Somogyi A.: Lehet-e a keringő plazma endothelin-1 az érszövődmények markere 2-es típusú diabetes mellitusban? Diabetologia Hungarica 8 (Suppl 1): 78, 2000. 25. Farkas K., Sármán B., Sasvári M., Jermendy Gy., Somogyi A.: Nitrogén-oxid metabolizmus és oxidatív stressz paramétereinek vizsgálata 2-es típusú cukorbetegekben. Magy. Belorv. Arch. 53 (Suppl 3): 74, 2000. 26. Sármán B., Farkas K., Tóth M., Somogyi A.: Is there an association between exogen insulin therapy and vasoactive substances in type 2 diabetes mellitus? Diabetologia 43 (Suppl 1): A 271, 2000.

(IF: 5,721)

27. Ruzicska É., Sármán B., Farkas K., Herold M., Somogyi A.: Effect of metabolic parameters on A and E vitamin levels in type 2 diabetes. Diabetologia 43 (Suppl 1): A290, 2000.

(IF: 5,721)

28. Farkas K., Jermendy G., Herold M., Ruzicska É., Sasvári M., Somogyi A.: An early sign of endothelial dysfunction: impairment of the NO/cGMP pathway in the postprandial state in Type 1 diabetes mellitus. Diabetologia 46 (Suppl 2): A410, 2003.

(IF: 5,136)

92


Összefoglalás

12. Összefoglalás Cukorbetegségben

felgyorsult

érelmeszesedés

figyelhető

meg,

melyben

az

endothelium működésének megváltozása alapvető szerepet játszik. Az endothel dysfunctio az érfal károsodásának korai, még a morfológiai változások előtt megfigyelhető jele, jellemzője a vazoreaktivitás megváltozása, melynek hátterében az endothelium

által

elválasztott

vazoaktív

faktorok

termelésének,

hatásának

megváltozása áll. Az egyik legfontosabb vazoaktív faktor az endothelialis nitrogénmonoxid (NO). A hyperglykaemia és hyperlipidaemia által fokozott oxidatív stresszhatás, az antioxidáns védekezőrendszer csökkent működése - melyek következményeképp létrejöhet a prooxidáns-antioxidáns rendszer egyensúlyának felborulása - hozzájárulhat az endothelialis NO inaktiválásához. Vizsgálataink célja az endothelialis NO mennyiségi és működésbeli változásainak, és ezek oxidatív stresszel való kapcsolatának vizsgálata volt a szénhidrátanyagcsere különböző zavaraiban (1-es és 2-es típusú cukorbetegség, károsodott glükóz-szabályozás [IGR]). Eredményeink szerint 1-es típusú cukorbetegségben jó anyagcsereállapotban a prooxidáns-antioxidáns folyamatok egyensúlyában nem mutatkozott zavar, a NO metabolizmus végtermékeinek plazmakoncentrációja nem különbözött sem az egészséges

kontrollcsoporttól,

sem

a

szövődményes

és

szövődménymentes

betegekben, így nem bizonyult a vascularis szövődmények jelzőjének. Rossz anyagcsereállapotban fokozott mértékű oxidatív stresszhatás volt igazolható, mely mellett a NO-cGMP folyamat szövődménymentes, normoalbuminuriás betegekben is kimutatható eltérései a hyperglykaemia indukált érfalkárosodás korai markerei lehetnek. 2-es típusú cukorbetegségben rossz anyagcsereállapotban a prooxidánsantioxidáns egyensúly felbomlása volt igazolható, a NO metabolizmus végtermékek változása a késői szövődmények jelenlététől függetlenül az aktuális metabolikus paraméterekkel és a hypertonia jelenlétével mutatott összefüggést, így a fokozott vascularis kockázat jelzője lehet. A pathogenetikailag a normál glükózanyagcsere és a diabetes mellitus között álló IGR esetén glükózterhelés kapcsán kimutatható volt a vascularis kockázatot jelző endothel-függő vazodilatáció károsodása, melynek hátterében a NO-t is elimináló, fokozott mértékű oxidatív stresszhatás igazolódott.

93


Summary

13. Summary Nitric-oxide and oxidative stress in diabetes mellitus Accelerated atherosclerosis is central to the increased morbidity and mortality associated with diabetes mellitus. Endothelial dysfunction is an early sign of vascular damage that precedes the morphological changes of the vessel wall. It is characterised by the alteration of the bioavailability of endothelial vasoactive factors resulting in an impaired vasoreactivity. One of the most important vasoactive factors is endothelial nitric oxide (NO). Hyperglycaemia and hyperlipidaemia induced increased oxidative stress – leading to the imbalance of the prooxidant-antioxidant factors – may contribute to the impairment of the bioavailability of endothelial NO. The aim of our research was to detect quantitative and qualitative changes in NO bioavailability and their connection with parameters of oxidative stress in different disturbances of carbohydrate metabolism (type 1 and 2 diabetes mellitus, impaired glucose regulation). According to our results in well controlled type 1 diabetes mellitus there was no sign of prooxidant-antioxidant imbalance or disturbance in the nitric oxide metabolism either in patients with or without late diabetes specific complications. Poor metabolic control was found to be associated with increased oxidative stress and the impairment of the NO/cGMP pathway was shown to be present both in the fasting and the postprandial state regardless of the presence of late complications. These alterations - detectable before the onset of microalbuminuria - may represent an early sign of hyperglycaemia induced vascular damage. In type 2 diabetes mellitus poor glycaemic control was associated with a prooxidant-antioxidant imbalance and changes in the NO metabolism correlated with the actual metabolic parameters and the presence of hypertension, therefore may serve as indicators of increased vascular risk. In impaired glucose regulation - which is considered pathogenetically to be between normal glucose regulation and diabetes mellitus – impaired endothelium dependent vasodilation and increased nitrotyrosine concentration indicating oxidative damage of NO were found in the postload state demonstrating a hyperglycaemia initiated increased vascular risk.

94

Nitrogén-monoxid és oxidatív stressz diabetes mellitusban

Recommend Documents