Сахарный диабет 2-го типа у пациентов с острым ишемическим инсультом ассоциируется со снижением уровня глутатиона в плазме крови

Ишемический инсульт (ИИ) и сахарный диабет (СД) 2-го типа являются факторами, влияющими на гомеостаз низкомолекулярных аминотиолов (цистеина, гомоцистеина, глутатиона). Ранее было показано, что ИИ приводит к снижению уровня восстановленных форм аминотиолов, однако остается неясным, оказывает ли СД 2-го типа влияние на них.

Цель работы: уточнить особенности гомеостаза аминотиолов у пациентов с СД 2-го типа в остром периоде ИИ.

Материал и методы. Обследовано 76 пациентов с первичным ИИ в бассейне средней мозговой артерии в первые 10–24 ч с момента развития неврологической симптоматики. В I группу вошли 15 пациентов с ИИ и СД 2-го типа; во II группу — 61 пациент с ИИ и реактивной (стрессовой) гипергликемией. Общий уровень, восстановленные формы и редокс-статус аминотиолов в плазме крови определяли при поступлении пациентов в стационар.

Результаты. У пациентов с ИИ и СД 2-го типа по сравнению с пациентами с ИИ и стрессовой гипергликемией наблюдалось снижение уровня общего глутатиона (1,27 против 1,65 мкМ, р = 0,021), а также его восстановленной формы (0,03 против 0,04 мкМ, р = 0,007). Для пациентов с СД 2-го типа, имеющих пониженный редокс-статус гомоцистеина (0,65–1,2%) и глутатиона (0,7–2,0%), было характерно снижение уровня общего глутатиона (р = 0,02; p = 0,03).

Заключение. СД 2-го типа в остром периоде ИИ ассоциируется со снижением уровня общего глутатиона. Вероятно, что СД 2-го типа характеризуется особой взаимосвязью между процессами метаболизма гомоцистеина, глутатиона и глюкозы. Поиск гомоцистеин-зависимых подходов к коррекции метаболизма глутатиона при СД 2-го типа может представлять определенный интерес при разработке дополнительных направлений терапии ИИ.

1. Chen R., Ovbiagele B., Feng W. Diabetes and Stroke: Epidemiology, Pathophysiology, Pharmaceuticals and Outcomes. Am. J. Med. Sci. 2016;351(4):380–386. https://doi.org/10.1016/j.amjms.2016.01.011

2. Ivanov A.V., Alexandrin V.V., Paltsyn A.A., Nikiforova K.A., Virus E.D., Luzyanin B.P. et al. Plasma low-molecular-weight thiol/disulphide homeostasis as an early indicator of global and focal cerebral ischaemia. Redox Rep. 2017;22:460–466. DOI: 10.1080/13510002.2017.1311464

3. Maksimova M.Y., Ivanov A.V., Virus E.D., Alexandrin V.V., Nikiforova K.A., Bulgakova P.O. et al. Disturbance of thiol/disulfide aminothiols homeostasis in patients with acute ischemic stroke stroke: Preliminary findings. Clin. Neurol. Neurosurg. 2019;183:105393. https://doi.org/10.1016/j.clineuro.2019.105393

4. Duman B.S., Oztürk M., Yilmazeri S., Hatemi H. Thiols, malonaldehyde and total antioxidant status in the Turkish patients with type 2 diabetes mellitus. Tohoku J. Exp. Med. 2003;201:147–155. https://doi.org/10.1620/tjem.201.147

5. Tessier D., Khalil A., Fülöp T. Effects of an oral glucose challenge on free radicals/antioxidants balance in an older population with type 2 diabetes. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 1999;54:541–545. https://doi.org/10.1093/gerona/54.11.m541

6. Karolczak K., Kubalczyk P., Głowacki R., Pietruszyński R, Watała C. An inverse relationship between plasma glutathione concentration and fasting glycemia in patients with coronary artery disease and concomitant type 2 diabetes: A pilot study. Adv. Clin. Exp. Med. 2017;26:1359–1366. https://doi.org/10.17219/acem/65441

7. Lutchmansingh F.K., Hsu J.W., Bennett F.I., Badaloo A.V., McFarlane-Anderson N., Gordon-Strachan G.M. et al. Glutathione metabolism in type 2 diabetes and its relationship with microvascular complications and glycemia. PLoS One. 2018;13:e0198626. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0198626

8. Brott T., Adams H.P.Jr., Olinger C.P., Marler J.R., Barsan W.G., Biller J. et al. Measurements of acute cerebral infarction: a clinical examination scale. Stroke. 1989;20:864–870. https://doi.org/10.1161/01.str.20.7.864

9. Sulter G., Steen C., De Keyser J. Use of the Barthel index and modified Rankin scale in acute stroke trials. Stroke. 1999;30:1538–1541. https://doi.org/10.1161/01.str.30.8.1538

10. American Diabetes Association. Standards of medical care in diabetes. Diabetes Care. 2019;42(1):S1–193.

11. Cerielo A., Motz E., Cavarape A., Lizzio S., Russo A., Quatraro A. et al. Hyperglycemia counterbalances the antihypertensive effect of glutathione in diabetic patients: evidence linking hypertension and glycemia through the oxidative stress in diabetes mellitus. J. Diabetes Complications. 1997;11:250–255. https://doi.org/10.1016/s1056-8727(97)00021-4

12. Etemad A., Vasudevan R., Aziz A.F., Yusof A.K., Khazaei S., Fawzi N. et al. Analysis of selected glutathione S-transferase gene polymorphisms in Malaysian type 2 diabetes mellitus patients with and without cardiovascular disease. Genet. Mol. Res. 2016;15. https://doi.org/10.4238/gmr.15025845

13. Lu S.C. Glutathione synthesis. Biochim. Biophys. Acta. 2013;1830(5):3143–3153. https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2012.09.008

14. Guo J.M., Liu A.J., Zang P., Dong W.Z., Ying L., Wang W. et al. ALDH2 protects against stroke by clearing 4-HNE. Cell. Res. 2013;23(7):915–30. https://doi.org/10.1038/cr.2013.69

15. Jotic A., Covickovic S.N., Kostic V.S., Lalic K., Milicic T., Mijajlovic M. et al. Type 2 diabetic patients with ischemic stroke: decreased insulin sensitivity and decreases in antioxidant enzyme activity are related to different stroke subtypes, Int. J. Endocrinol. 2013;2013:401609. https://doi.org/10.1155/2013/401609

16. Venkat P., Chopp M., Chen J. Blood-Brain Barrier Disruption, Vascular Impairment, and Ischemia/Reperfusion Damage in Diabetic Stroke. J. Am. Heart. Assoc. 2017;6(6):e005819. https://doi.org/10.1161/JAHA.117.005819

17. Poulsen R.C., Knowles H.J., Carr A.J., Hulley P.A. Cell differentiation versus cell death: extracellular glucose is a key determinant of cell fate following oxidative stress exposure. Cell Death Dis. 2014;5:e1074. https://doi.org/10.1038/cddis.2014.52

18. Bruno A., Kent T.A., Coull B.M., Shankar R.R., Saha C., Becker K.J. et al. Treatment of hyperglycemia in ischemic stroke (THIS): a randomized pilot trial. Stroke. 2008;39(2):384–389. https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.107.493544

19. Avgerinos K., Tziomalos K. Effects of glucose-lowering agents on ischemic stroke. World J. Diabetes. 2017;8:270–277. https://doi.org/10.4239/wjd.v8.i6.270

20. Robbins M.A., Elias M.F., Budge M.M., Brennan S.L., Elias P.K. Homocysteine, type 2 diabetes mellitus, and cognitive performance: The Maine-Syracuse Study. Clin. Chem. Lab. Med. 2005;43:1101–1106. https://doi.org/10.1515/CCLM.2005.192

21. Das S., Reynolds T., Patnaik A., Rais N., Fink L.M., Fonseca V.A. Plasma homocysteine concentrations in type 2 diabetic patients in India: relationship to body weight. J. Diabetes Complications. 1999;13:200–203. https://doi.org/10.1016/s10568727(99)00045-8

22. Gunawardena H.P., Silva R., Sivakanesan R., Ranasinghe P., Katulanda P. Poor Glycaemic Control Is Associated with Increased Lipid Peroxidation and Glutathione Peroxidase Activity in Type 2 Diabetes Patients. Oxid. Med. Cell. Longev. 2019;9471697. https://doi.org/10.1155/2019/9471697

23. Li G., Liu Y., Li X., Ning Z., Sun Z., Zhang M. et al. Association of PAI-1 4G/5G Polymorphism with Ischemic Stroke in Chinese Patients with Type 2 Diabetes Mellitus. Genet. Test Mol. Biomarkers. 2018;22:554–560. https://doi.org/10.1089/gtmb.2018.0130

24. Nguyen D., Hsu J.W., Jahoor F., Sekhar R.V. Effect of increasing glutathione with cysteine and glycine supplementation on mitochondrial fuel oxidation, insulin sensitivity, and body composition in older HIVinfected patients. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2014;99:169–177. https://doi.org/10.1210/jc.2013-2376