Markers of cell stress and endothelial dysfunction 
as components of diagnosis of type 2 diabetes mellitus and obesity

Alexey Litvinov; Литвинов Алексей Сергеевич; Olga Krasnorutskaya; Красноруцкая Ольга Николаевна; Valeria Dugusheva; Дугушева Валерия Александровна; Julia Kotova; Котова Юлия Александровна; Daniil Bugrimov; Бугримов Даниил Юрьевич; Anna Morozova; Морозова Анна Евгеньевна; Sofia Strelnikova; Стрельникова Софья Алексеевна

doi:10.18499/1990-472X-2025-26-1-110-114

Markers of cell stress and endothelial dysfunction as components of diagnosis of type 2 diabetes mellitus and obesity

Authors: Litvinov A.¹, Krasnorutskaya O.¹, Dugusheva V.¹, Kotova J.¹, Bugrimov D.¹, Morozova A.¹, Strelnikova S.¹
Affiliations:
1. ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава России
Issue: Vol 26, No 1 (2025): Опубликован 28.03.2025
Pages: 110-114
Section: Клиническая и лабораторная диагностика
URL: https://new.vestnik-surgery.com/index.php/1990-472X/article/view/10811
DOI: https://doi.org/10.18499/1990-472X-2025-26-1-110-114

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Statistics

Abstract

Introduction. This study focuses on the diagnostic role of markers of cellular stress and endothelial dysfunction in patients with type 2 diabetes mellitus and obesity. Cellular stress and endothelial dysfunction are key pathophysiological mechanisms that contribute to the progression of these diseases. We analyzed the general block (gender, age), anthropometric block (height, weight, BMI, waist circumference, fat mass, fat percentage, free fat mass, total, amount of water), anamnestic block (the fact of coronary heart disease onset, the time of coronary heart disease onset, the duration of diabetes mellitus, the fact of smoking), lipid profile data were taken into account (total cholesterol, HDL, LDL, TG), analyzed the level of various biomarkers associated with cellular stress (HSP70, HSP27) and the state of the endothelium (endothelin, stable metabolites of NO, ADMA, hs-CRP) in a group of patients with diabetes and obesity, with diabetes, in the control group. The findings of the study emphasize the importance of assessing markers of cellular stress and endothelial dysfunction as potential diagnostic tools for early diagnosis and monitoring of the condition of patients with type 2 diabetes mellitus and obesity. These findings may facilitate the development of more targeted strategies for the treatment and prevention of cardiovascular disease in this patient group.

Keywords

diabetes mellitus type 2, markers of cellular stress, endothelial dysfunction, obesity.

Full Text

Актуальность. Сахарный диабет 2 типа и ожирение являются глобальными проблемами здравоохранения, их распространенность продолжает расти [1]. По данным Всемирной организации здравоохранения, эти состояния связаны с высоким риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, что подчеркивает необходимость поиска эффективных методов диагностики и мониторинга [2]. Клеточный стресс и эндотелиальная дисфункция безусловно играют центральную роль в патогенезе сахарного диабета и ожирения [3, 4]. Клеточный стресс может приводить к нарушению метаболизма, а эндотелиальная дисфункция — к ухудшению сосудистой функции [5, 6]. Изучение этих маркеров может помочь в понимании механизмов заболевания и разработке новых подходов к терапии. Определение уровня маркеров клеточного стресса и эндотелиальной дисфункции также может служить важным инструментом для ранней диагностики и оценки прогноза у пациентов с сахарным диабетом 2 типа и ожирением. Это может способствовать более эффективному управлению этими состояниями. В последние годы наблюдается рост интереса к персонализированной медицине, которая основывается на индивидуальных характеристиках пациента [7, 8]. Исследование маркеров клеточного стресса и эндотелиальной дисфункции может способствовать более точной оценке риска и выбору оптимальных методов лечения [9, 10].

Цель исследования - оценка диагностической роли маркеров клеточного стресса и эндотелиальной дисфункции у пациентов с сахарным диабетом 2 типа и ожирением.

Материал и методы исследования. В исследовании были использованы данные, полученные в результате обследования 158 человек, которые обратились за медицинской помощью в БУЗ ВО «ВОКБ № 1». На первом этапе участники были разделены на три группы. В первую группу, условно здоровых, вошли 30 человек (15 мужчин и 15 женщин) в возрасте от 39 до 54 лет (средний возраст 46,5 ± 4,72 года, Me = 47 лет, Q1 = 42 года, Q3 = 51 год). Вторая группа состояла из 56 человек (25 мужчин и 31 женщина) с сахарным диабетом 2 типа и ожирением. Возраст участников этой группы варьировался от 38 до 57 лет. Общая продолжительность диабета в этой группе составила Me = 7,0 лет (Q1 = 5,8 лет, Q3 = 9,1 года). В третью группу вошли 72 человека (34 мужчины и 38 женщин) с сахарным диабетом 2 типа без ожирения. Возраст участников этой группы варьировался от 40 до 56 лет. Общая продолжительность диабета в этой группе составила Me = 6,5 лет (Q1 = 5,5 лет, Q3 = 7,9 года).

На каждом этапе исследования проводился антропометрический осмотр, а также измерение следующих показателей: липидного профиля (общий холестерин, ЛПВП, ЛПНП, триглицериды); маркеров эндотелиальной дисфункции (эндотелин, стабильные метаболиты NO, АДМА, Вч-ЦРБ); уровней шаперонов (HSP-70, HSP-27); клинических данных (глюкоза, инсулин, HOMA-IR, HbA1c, креатинин, ТИМ, САД, ДАД).

На втором этапе исследования были проанализированы различия в показателях между группами. Статистически значимых различий в продолжительности диабета между пациентами второй и третьей групп не обнаружено (U = 1645,5, p = 0,075). Для оценки различий между тремя группами был использован H-критерий Краскела-Уоллиса, а для сравнения двух групп — U-критерий Манна-Уитни. Различия в уровнях маркеров оценивались с использованием непараметрических методов статистики. В качестве меры центральной тенденции использовалась медиана (Me), а для оценки изменчивости — межквартильный интервал (Q1; Q3).

Полученные результаты и их обсуждение. Не выявлено статистически значимых межгрупповых различий в возрасте (р=0,898), росте (р=0,219) и общем количестве воды (р=0,348).

Установлены статистически значимые межгрупповые различия в весе (р<0,001), ИМТ (р < 0,001), окружности талии (р < 0,001) между пациентами из второй группы по сравнению с первой и третьей группами. А у пациентов первой и третьей групп эти показатели не имеют статистически значимых различий.

Количество, процентное содержание жировой ткани и количество свободной жировой массы у пациентов второй группы (Ме=36,5 ед) статистически значимо больше (р<0,001), чем у пациентов третьей группы (Ме=32,6 ед).

Не выявлено статистически значимых различий в количестве курящих между различными группами χ²=0,58, при р=0,748.

Установлены статистически значимые межгрупповые различия в общем количестве холестерина, ТГ, глюкозы, HbAC. Для данных показателей р<0,001. При сравнении групп попарно установлено, что уровень общего холестерина пациентов из первой группы статистически значимо ниже, чем у пациентов второй и третьей групп. Уровень общего холестерина пациентов второй и третьей групп не имеет статистически значимых различий.

Установлены статистически значимые межгрупповые различия в уровне ЛПВП (р<0,001). При сравнении групп попарно установлено, что уровень ЛПВП у пациентов второй группы статистически значимо ниже, чем у пациентов первой и третьей групп. Уровень ЛПВП у пациентов первой и третьей групп не имеет статистически значимых различий.

Установлены статистически значимые межгрупповые различия в уровне ЛПНП(р<0,001). При сравнении групп попарно установлено, что уровень ЛПНП у пациентов второй группы статистически значимо выше, чем у пациентов первой группы. Различий в уровне ЛПНП между пациентами других групп выявлено не было.

Установлены статистически значимые межгрупповые различия в уровне эндотелина, АДМА, СРБ, БТШ 70, БТШ 27, НОМА IR, толщине комплекса интима-меди, ДАД (р<0,001). При сравнении групп попарно установлено, что уровень эндотелина у пациентов из третьей группы статистически значимо выше, чем у пациентов первой группы и статистически значимо ниже, чем у пациентов второй группы.

Установлены статистически значимые межгрупповые различия в уровне стабильных метаболитов (р<0,001). При сравнении групп попарно установлено, что уровень стабильных метаболитов у пациентов из третьей группы статистически значимо ниже, чем у пациентов первой группы и статистически значимо выше, чем у пациентов второй группы.

Установлены статистически значимые межгрупповые различия в уровне креатинина (р<0,001). При сравнении групп попарно установлено, что уровень креатинина у пациентов из первой группы статистически значимо выше, чем у пациентов второй и третьей групп. Уровень креатинина у пациентов второй и третьей групп не имеет статистически значимых различий.

Установлены статистически значимые межгрупповые различия в уровне САД (р<0,001). При сравнении групп попарно установлено, что САД у пациентов из второй группы статистически значимо больше, чем у пациентов первой группы и статистически значимо меньше, чем у пациентов третьей группы.

Уровень инсулина у пациентов второй группы второй группы статистически значимо меньше, чем у пациентов третьей группы.

Уровень UKPDS, ADVANCE у пациентов второй группы второй группы статистически значимо больше, чем у пациентов третьей группы.

Выводы. Результаты нашего исследования показали, что пациенты с сахарным диабетом 2 типа и ожирением имеют более выраженные метаболические нарушения, включая более высокий уровень холестерина, триглицеридов, глюкозы, инсулинорезистентность и более высокое артериальное давление, по сравнению с пациентами с СД без ожирения и условно здоровыми. Ожирение у пациентов с СД связано с более высоким риском сердечно-сосудистых осложнений, что подтверждается более высокой толщиной комплекса интима-медиа и уровнем маркеров воспаления (СРБ, БТШ 70, БТШ 27). Пациенты с СД без ожирения также демонстрируют значительные метаболические нарушения, но в меньшей степени, чем пациенты с СД и ожирением. Выводы исследования подчеркивают важность оценки маркеров клеточного стресса и эндотелиальной дисфункции как потенциальных диагностических инструментов для ранней диагностики и мониторинга состояния пациентов с сахарным диабетом 2 типа и ожирением. Данные результаты могут способствовать разработке более целенаправленных стратегий лечения и профилактики сердечно-сосудистых заболеваний у данной группы пациентов.