Применение витаминов с антиоксидантным действием в комплексной терапии сахарного диабета
Сахарный диабет (СД) является медико-социальной проблемой, так как приводит к ранней инвалидизации и высокой летальности, которая обусловлена сосудистыми осложнениями СД: микро- и макроангиопатиями. Микроангиопатия — это диффузный процесс поражения мелких сосудов (капилляров, артериол и венул), развивающийся при СД во всех тканях и органах организма с преимущественным поражением сосудов сетчатки и почечной ткани, приводящий к ретинопатии и нефропатии. Макроангиопатия — это поражение сосудов среднего и крупного калибра, приводящее к инфаркту миокарда (ИМ), инсульту и гангрене нижних конечностей. К поздним осложнениям СД относят нейропатии, возникающие вследствие первичного поражения сосудов, участвующих в кровоснабжении периферических отделов нервной системы.
Основным фактором, инициирующим развитие сосудистых осложнений СД, является гипергликемия и нарушение углеводного обмена, сопряженное с нарушением липидного обмена и окислительным стрессом.
Повышение риска развития и прогрессирования микроангиопатии и атеросклероза (АТ) при СД сочетается с такими патологиями, как гиперинсулинемия, гипергликемия, артериальная гипертензия, нарушение свертывающей системы крови, а также нарушение липидного обмена и окислительного стресса. Гиперлипидемия сопровождается повышением содержания в сыворотке крови общего холестерина, липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), триглицеридов (ТГ) и снижением липопротеинов высокой плотности (ЛПВП). Одновременно происходят значительные изменения активности ферментов антиоксидантной защиты и увеличение показателей перекисного окисления липидов.
Патогенез ангиопатий многофакторный. В патогенезе ангиопатий участвуют два основных фактора: внутренний и внешний. К внутреннему относят генетическую предрасположенность. Для реализации внешних факторов необходимы гипергликемия и связанный с ней каскад метаболических, гормональных, реологических и других нарушений, включая конечные продукты гликозилирования. Последние являются следствием увеличения метаболизма глюкозы и повышения аутоокисления глюкозы, приводя к повышению окислительного стресса, увеличению уровня свободных радикалов и снижению активности ферментов антиоксидантной защиты (АОЗ). В нормальных условиях уровень перекисного окисления липидов (ПОЛ) и активность ферментов АОЗ находятся в равновесии.
Свободные радикалы кислорода участвуют в патогенезе почти ста заболеваний, включая СД и его сосудистые осложнения.
Применение антиоксидантной терапии при СД относится к патогенетической, так как значимость свободных радикалов в его патогенезе высока. Современная антиоксидантная терапия представлена различными препаратами (препараты α-липоевой кислоты, α-токоферола, витамина С, селена и др.).
Механизм и степень выраженности антиоксидантного действия различных соединений зависят от того, в какой среде или структуре они реализуют свой антиоксидантный эффект. Так, витамин С обладает наибольшей растворимостью в полярных растворителях и реализует свой антиоксидантный эффект в плазме, межклеточной жидкости и на внеклеточном уровне. Некоторые исследователи причисляют его к представителям первой линии обороны от «агрессивных» реактивных соединений, обладающих высокой окислительной активностью. Плазматический слой клеточной мембраны, состоящий из фосфолипидов, может быть «защищен» от реактивных форм кислорода соединениями второй линии обороны, к которым относятся жирорастворимые антиоксиданты — витамины Е и А. Что касается защиты внутриклеточных структур, то она должна осуществляться соединениями, которые могут растворяться как в воде, так и в жирах, поскольку сначала они должны проникнуть через клеточную мембрану и лишь затем растворяться в цитозоле. К таким веществам относят α-липоевую кислоту, считая, что она представляет собой третью линию антиоксидантной защиты. Как отмечалось выше, тиоктовая кислота представлена во всех трех средах: внеклеточной жидкости, мембране и цитозоле клетки. Более того, синтез соединений, обладающих антиоксидантными свойствами, может осуществляться не только внутри клеток, но и в митохондриях, а система антиоксидантной защиты представлена несколькими десятками соединений, которые в зависимости от их количества могут обладать не только антиоксидантными, но и прооксидантными свойствами.
Витамин С, или аскорбиновая кислота, включает две фракции: собственно аскорбиновая кислота (С1) и петаоксифлавин (С2), а для ликвидации недостаточности витамина С необходимо наличие двух данных фракций. При поступлении витамина С в желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) — в организме человека витамин С не синтезируется — до 90% его абсорбируется в дистальном отделе тонкого кишечника. У больных СД выявляется повышение потребности в витамине С в связи с его использованием в реакциях, направленных на ликвидацию избытка свободных радикалов, что сопровождается снижением его уровня в плазме крови. Установлено, что витамин С играет активную роль в нескольких процессах, включая защиту от инфекции, повышение иммунитета и заживление ран. Кроме того, он необходим для тканевого роста, восстановления и новообразования сосудов.
Витамин С снижает скорость образования катаракты и окислительные процессы в хрусталике у больных СД. Окислительный стресс коррелирует с ухудшением секреции инсулина, а терапия витамином С прерывает повреждающее действие свободных радикалов. Витамин С в виде ионов аскорбата является одним из активных элементов системы антиоксидантной защиты, предохраняя липиды от их перекисного окисления. Антиоксидантный эффект аскорбата проявляется при достаточном количестве других антиоксидантов, таких как α-токоферол и глутатион. Недостаточность глутатиона снижает содержание аскорбиновой кислоты в тканях и одновременно повышает концентрацию дегидроаскорбиновой кислоты.
Однако при избыточном содержании аскорбиновой кислоты (и особенно ее окисляющихся метаболитов, таких как дегидроаскорбат и монодегидроаскорбат) могут превалировать прооксидантные эффекты. Следует отметить, что недостаток α-токоферола и глутатиона может усиливать прооксидантный эффект аскорбата и его метаболитов. Поэтому прооксидантный эффект витамина С может наблюдаться не только при недостатке α-токоферола и глутатиона, но и при применении высоких доз аскорбиновой кислоты. С учетом этого высокие дозы витамина С для парентерального введения могут быть рекомендованы только при выраженном стрессе (стресс в период операции или непосредственно после ее окончания). Избежать прооксидантного эффекта витамина С можно назначением перорального приема витамина С, содержащегося в продуктах питания, или его приема в качестве пищевой добавки. Витамин С улучшает абсорбцию железа из кишечника при полноценном питании, а не при однократном приеме пищи, в которой могут содержаться ингибиторы абсорбции железа. Транспорт витамина С в клетки осуществляется с помощью двух специфических натрийзависимых аскорбат транспортеров SVCT1 и SVCT2, в клетки дегидроаскорбиновой кислоты — с помощью глюкозных транспортеров ГЛЮТ-1, ГЛЮТ-3 и ГЛЮТ-4. Ген транспортера SVCT1 экспрессируется в эпителии тонкого кишечника, почках и печени, тогда как ген транспортера SVCT2 — в большинстве других тканей, включая кости, нейроны и эндокринные железы.