Дисбаланс эндотоксин-связывающих систем у пациентов с диабетом 1-го типа

Обоснование. Количество пациентов с сахарным диабетом 1-го типа (СД1) в Российской Федерации составляет 277,1 тысяч человек, и это число продолжает расти. Нарушение гликемии приводит к развитию окислительного стресса и повреждению стенок сосудистого русла, увеличивая сердечно-сосудистый риск у пациентов с СД1. Поражение эндотелия и энтероцитов приводит к транслокации в системный кровоток бактериальных компонентов, в частности липополисахарида (ЛПС), и развитию состояния «метаболической эндотоксинемии», поддерживающей воспаление.
Цель исследования. Оценить уровень всех основных ЛПС-связывающих систем и уровня С-реактивного белка (СРБ) у пациентов с СД1.
Материалы и методы. В исследование было включено 92 пациента с верифицированным диагнозом – сахарный диабет 1-го типа. Также была сформирована группа контроля из 42 практически здоровых респондентов, которые по возрастному и половому признаку были сопоставимы с группой СД1. Пациентам обеих групп было проведено исследование биоматериала (плазмы крови) методом иммуноферментного анализа (ИФА) для определения уровня липополисахарид-связывающего белка (ЛСБ), бактерицидного белка, повышающего проницаемость (BPI) и sCD14, а также маркера системного воспаления – СРБ.
Результаты. У пациентов с СД1 наблюдалось статистически значимое увеличение уровней ЛСБ и sCD14 по сравнению с соответствующими показателями группы контроля (p < 0,001). Уровень BPI был значительно ниже в группе пациентов с СД1, чем в группе контроля (p < 0,001). В группе СД1 был зарегистрирован статистически более высокий уровень СРБ – 0,81 (0,43–2,07) по сравнению с группой контроля (p < 0,001).
Заключение. Полученные нами результаты свидетельствуют о нарушении регуляции и наличии дисбаланса ЛПС-связывающих систем у пациентов с СД1. Также выявлен значительно более высокий уровень СРБ у пациентов с СД1, что подтверждает наличие низкоинтенсивного воспаления у данных пациентов.

1. Dedov II, Shestakova MV, Vikulova OK, Zheleznyakova AV, Isakov MA, Sazonova DV, et al. Diabetes mellitus in the Russian Federation: dynamics of epidemiological indicators according to the Federal Register of Diabetes Mellitus for the period 2010–2022. Diabetes mellitus. 2023; 26(2): 104-123. doi: 10.14341/DM13035

2. ElSayed NA, Aleppo G, Aroda VR, Bannuru RR, Brown FM, Bruemmer D, et al. Introduction and Methodology: standards of care in diabetes-2023. Diabetes Care. 2023; 46(1): S1-S4. doi: 10.2337/dc23-Sint

3. Huang Q, Yang D, Deng H, Liang H, Zheng X, Yan J, et al. Association between Metabolic Syndrome and Microvascular Complications in Chinese adults with Type 1 Diabetes Mellitus. Diabetes Metab J. 2022; 46(1): 93-103. doi: 10.4093/dmj.2020.0240

4. Del Chierico F, Rapini N, Deodati A, Matteoli MC, Cianfarani S, Putignani L. Pathophysiology of Type 1 diabetes and gut microbiota role. Int J Mol Sci. 2022; 23(23): 14650. doi: 10.3390/ijms232314650

5. Monsted MO, Falck ND, Pedersen K, Buschard K, Holm LJ, Haupt-Jorgensen M. Intestinal permeability in type 1 diabetes: an updated comprehensive overview. J Autoimmun. 2021; 122: 102674. doi: 10.1016/j.jaut.2021.102674

6. Gomes JMG, Costa JA, Alfenas RCG. Metabolic endotoxemia and diabetes mellitus: a systematic review. Metabolism. 2017; 68: 133-144. doi: 10.1016/j.metabol.2016.12.009

7. Белоглазов В.А., Яцков И.А., Кумельский Е.Д., Половинкина В.В. Метаболическая эндотоксинемия: возможные причины и последствия. Ожирение и метаболизм. 2021; 18(3): 320-326. doi: 10.14341/omet12750

8. He Y, Ou Z, Chen X, Zu X, Liu L, Li Y, et al. LPS/TLR4 Signaling Enhances TGF-β Response through downregulating BAMBI during Prostatic Hyperplasia. Sci Rep. 2016; 31(6): 27051. doi: 10.1038/srep27051

9. Okorokov PL, Anikhovskaia IA, Volkov IE, Yakovlev MI. Intestinal endotoxin as a trigger of type 1 diabetes mellitus. Hum Physiol. 2011; 37(2): 247-249. doi: 10.1134/S0362119711020137

10. Tang J, Xu L, Zeng Y, Gong F. Effect of gut microbiota on LPS-induced acute lung injury by regulating the TLR4/NF-kB signaling pathway. Int Immunopharmacol. 2021; 91: 107272. doi: 10.1016/j.intimp.2020.107272

11. Aravindhan V, Mohan V, Arunkumar N, Sandhya S, Babu S. Chronic Endotoxemia in subjects with Type-1 Diabetes is seen much before the onset of Microvascular Complications. PLoS One. 2015; 10(9): e0137618. doi: 10.1371/journal.pone.0137618

12. Fedulovs A, Pahirko L, Jekabsons K, Kunrade L, Valeinis J, Riekstina U, et al. Association of Endotoxemia with Low-Grade Inflammation, Metabolic Syndrome and Distinct Response to Lipopolysaccharide in Type 1 Diabetes. Biomedicines. 2023; 11(12): 3269. doi: 10.3390/biomedicines11123269

13. Lassenius MI, Pietiläinen KH, Kaartinen K, Pussinen PJ, Syrjänen J, Forsblom C, et al. Bacterial endotoxin activity in human serum is associated with dyslipidemia, insulin resistance, obesity, and chronic inflammation. Diabetes Care. 2011; 34(8): 1809-1815. doi: 10.2337/dc10-2197

14. Devaraj S, Dasu MR, Park SH, Jialal I. Increased levels of ligands of Toll-like receptors 2 and 4 in type 1 diabetes. Diabetologia. 2009; 52(8): 1665-1668. doi: 10.1007/s00125-009-1394-8

15. Гордиенко А.И., Белоглазов В.А., Кубышкин А.В. Дисбаланс показателей гуморального антиэндотоксинового иммунитета и низкоинтенсивное воспаление при сахарном диабете 1 и 2 типа. Пат. Физ. Эксп. Тер. 2016; 60(3): 61–67.

16. Sun Q, Li T, Li Y, Wei L, Zhang M, Deng S. Bactericidal / Permeability-increasing protein improves cognitive impairment in diabetic mice via blockade of the LPS-LBPTLR4 signaling pathway. Front Physiol. 2021; 11: 718. doi: 10.3389/fphys.2020.00718

17. Weiss J. Bactericidal / permeability-increasing protein (BPI) and lipopolysaccharide-binding protein (LBP): structure, function and regulation in host defence against Gram-negative bacteria. Biochem Soc Trans. 2003; 31(4): 785-790. doi: 10.1042/bst0310785