Efectos asociados con radicales libres de hidroxilo de los inhibidores de SGLT-2 en la diabetes tipo 2

La polineuropatía simétrica distal (DSPN) es una de las complicaciones microvasculares más comunes de la diabetes mellitus tipo 2 (T2D), que afecta a aproximadamente el 50% de los pacientes en el transcurso de su enfermedad. Este trastorno complejo implica insultos metabólicos y vasculares que conducen al daño de la fibra nerviosa con estrés oxidativo impulsado por hiperglucemia, flujo sanguíneo nervioso reducido e inflamación subclínica crónica que contribuye a su patogénesis.

La presencia de DSPN perjudica la calidad de vida y también se asocia con una mayor mortalidad.

A pesar de lograr un control glucémico óptimo, la neuropatía diabética progresa con frecuencia debido a las influencias multifactoriales, incluido el estrés oxidativo crónico y la lesión microvascular. Las terapias tradicionales se han centrado en el alivio sintomático, como el manejo del dolor con anticonvulsivos o antidepresivos, y en los intentos de retrasar la progresión de la enfermedad al atacar la hiperglucemia. En consecuencia, las nuevas intervenciones que abordan factores patogénicos adicionales, incluido el estrés oxidativo, podrían ofrecer mejores resultados clínicos en DSPN. En la etiología de la neuropatía diabética, el estrés oxidativo juega un papel importante.

En condiciones fisiológicas, la fenilalanina está hidroxilada enzimáticamente en la posición del para, produciendo para-tiritosina. Sin embargo, en condiciones de aumento del estrés oxidativo, por ejemplo, durante el ataque con radicales hidroxilo (• OH), la fenilalanina puede ser mal hidroxilada en las posiciones orto y meta, dando lugar a orto-tirosina (o-tyr) y metaTiTosina (meta-tirosina ( -Tyr). Estos isómeros de tirosina atípicos son típicamente insignificantes en estados sanos; Por lo tanto, sus niveles elevados o un aumento de las relaciones anormales sirven como biomarcadores sensibles del daño oxidativo mediado por radicales hidroxilo, que pueden ser particularmente relevantes en enfermedades crónicas asociadas con un estrés oxidativo persistente. Dadas estas vías de estrés oxidativo, el ácido alfa-lipoico (ALA) se ha explorado como una terapia antioxidante que se dirige principalmente a la producción de radicales libres.

ALA se ha utilizado como un enfoque paralelo o complementario para las estrategias de manejo glucémico existentes, con ensayos a corto plazo que muestran mejoras significativas en la velocidad de conducción nerviosa y los síntomas neuropáticos. Al mismo tiempo, la terapia ALA como un tratamiento antioxidante sistémico, al mismo tiempo, puede tener un efecto beneficioso en los puntos finales cardiovasculares, como demostramos anteriormente.

Si bien la terapia ALA subraya la importancia de abordar los mecanismos oxidativos, los inhibidores de cotransportadores-2 de sodio-glucosa (SGLT-2) están actualmente en investigación de efectos protectores potencialmente más amplios.

Los inhibidores de SGLT-2 ejercen su efecto principal en el túbulo proximal del riñón al bloquear la reabsorción de glucosa y sodio, lo que resulta en un control glucémico independiente de la insulina a través de la excreción de glucosa urinaria mejorada. Este proceso induce una diuresis y natriuresis osmótica leve, reduciendo así el volumen sanguíneo y conduciendo a disminuciones clínicamente relevantes en la presión arterial, típicamente en el rango de 2-5 mmHg. Además, se ha demostrado que los inhibidores de SGLT-2 mitigan el estrés oxidativo y la inflamación, es decir, los mecanismos que pueden subrayar los efectos protectores cardiovasculares y renales observados.

Los experimentos con animales han confirmado mejores déficits de conducción nerviosa y la prevención de la pérdida de fibra nerviosa intraepidérmica con la inhibición de SGLT-2 en modelos de ratas diabéticas, presumiblemente a través de la variabilidad glucémica reducida, la función microvascular mejorada y la modulación de las vías de radicales hidroxilo.

Los grandes ensayos cardiovasculares (por ejemplo, Empa-Reg, lienzo, declaran) se han centrado principalmente en los puntos finales cardiovasculares en lugar de las métricas específicas de neuropatía. En un análisis post hoc del resultado de EMPA-REG, se estimó que los cambios en el hematocrito representan aproximadamente el 52% del beneficio cardiovascular de Empagliflozin.

Aunque otros ensayos de inhibidores de SGLT-2 importantes (Declare-Timi 58, Canvas, Empa-Kidney) no proporcionaron un desglose de porcentaje similar, cada uno informó elevaciones de hematocrito que pueden reflejar un posible efecto similar a la eritropoyina, un efecto que se destaca aún más en DAPA -CKD, donde se pensaba que el aumento del hematocrito era un factor clave en los beneficios nefroprotectores del medicamento.

Por otro lado, un pequeño estudio mecanicista demostró una elevación temporal del nivel de suero de la eritropoyetina utilizando canagliflozin, que estuvo presente en las primeras 4 semanas de terapia SGLT-2 solamente, mientras que el aumento de hematocrito se prolongó durante las 12 semanas, 12 semanas. largo período de tratamiento. Aunque hay otros estudios que sugieren una mayor duración de la elevación de la eritropoyetina incluso durante 12 semanas por empagliflozina, o sin aumento de la misma a las 24 semanas por dapagliflozina, ambos ensayos verificaron un aumento retenido en los parametros RBC durante todo el período de tratamiento por el SGLT-2 inhibidores.

Sin embargo, hasta la fecha, pocos estudios han evaluado sistemáticamente el impacto neuroprotector a corto plazo de los inhibidores de SGLT-2 junto con los cambios en los marcadores de radicales hidroxilo y los parámetros de RBC en una sola cohorte.

En particular, una revisión sistemática exhaustiva y un metanálisis de Kandeel, que involucra seis estudios en humanos y un total de 5,312 pacientes diabéticos, demostró que los inhibidores de SGLT-2 mejoraron moderadamente los síntomas de neuropatía periférica diabética, incluidas las velocidades de conducción sensoriales y motoras mejoradas y la potencial estabilización autonómica de la estabilización autonómica autonómica. .

En apoyo de estos hallazgos, Ishibashi et al. informaron que tres años de terapia con inhibidores de SGLT-2 en pacientes con diabetes tipo 2 modestamente controlada mejoraron significativamente los resultados de la neuropatía y la progresión de la nefropatía desacelerada. Además, las perspectivas recientes enfatizan que la intervención temprana y la abordación de múltiples factores metabólicos pueden estabilizar o incluso revertir el daño nervioso en DSPN, y la evidencia clínica a corto plazo muestra que la empagliflozina puede mejorar pacientes diabéticos.

Estos hallazgos apuntan a los mecanismos que se extienden más allá del control glucémico, que abarca la formación de glucemia, cambios en los metabolitos de radicales hidroxilo (como orto y meta-titosina) y hemodinámica renal.

Dados estos datos alentadores, probamos una intervención de 4 semanas para capturar cambios de radicales con RBC e hidroxilo inmediatos, así como cambios neuropáticos tempranos.

Given the limited efficacy of existing treatments, these potential protective effects are particularly salient in the context of diabetic neuropathy's complexity and, by directly or indirectly reducing oxidative stress and influencing pathways that underlie nerve damage, SGLT-2 inhibitors could herald a paradigm shift in the gestión de esta complicación desafiante.

En este contexto, nuestro estudio se centra en evaluar la terapia del inhibidor de SGLT-2 (dapagliflozina o empagliflozina) en las medidas relacionadas con la neuropatía diabética, los marcadores de radicales hidroxilo, la albuminuria abnormal y los parámetros RBC en pacientes con diabetes mellitus tipo 2 de diabetes mellitus mellitus mellitus mellitus mellito . Específicamente, nuestro objetivo es determinar si una terapia con inhibidores SGLT-2 de cuatro semanas puede producir cambios medibles en la función neuropática entre los pacientes con DT2 con anormalidades tempranas o leves y revisar cómo los cambios en los marcadores de radicales hidroxilo se relacionan con estos hallazgos clínicos y de laboratorio.

Materiales y métodos

Población de estudio, criterios de inclusión/exclusión Se inscribieron un total de 40 pacientes adultos con DT2 en el estudio. Los participantes elegibles incluyeron aquellos para quienes, además de administrar cualquier régimen antidiabético existente, el médico tratante decidió iniciar la terapia con inhibidores SGLT-2 (empagliflozina o dapagliflozina) basada en indicaciones clínicas estándar.

El estudio incluyó pacientes con DT2 de 18 a 75 años con HBA1C <10% y EGFR> 30 ml/min/1.73 m2. De los 40 pacientes, ninguno informó neuropatía dolorosa (cuestionario DN4), 9 exhibieron síntomas sensoriales neuropáticos (cuestionario NTSS) y 9 mostraron pérdida de sensación de protección (prueba de monofilamento). Según la puntuación de discapacidad de la neuropatía (NDS), 14 pacientes tenían neuropatía leve, 16 tenían neuropatía moderada y 4 tenían neuropatía severa, lo que indica que la mayoría de los pacientes tenían neuropatía asintomática preexistente. Los pacientes fueron excluidos en caso de que tenían neuropatías de etiología no diabética (es decir, hipotiroidismo no tratado inducido por fármaco o toxina, deficiencia de folato (por debajo de 3.9 µg/L), deficiencia de vitamina B12 (por debajo de 200 ng/l), avanzada La enfermedad hepática renal no cumple con los criterios de inclusión, enfermedad autoinmune, malignidad, o si se dedicaban al consumo regular de alcohol excesivo (más de dos unidades en hombres y más de una unidad por día en mujeres, una unidad se define como 15 g de alcohol puro). También se excluyeron los pacientes con enfermedad arterial periférica grave, antecedentes de ulceración del pie o infecciones genitales recurrentes.

Diseño y objetivos del estudio Este estudio clínico prospectivo, abierto y de un solo brazo, tenía como objetivo investigar los efectos a corto plazo de los inhibidores cotransportadores-2 de sodio-glucosa-2 (SGLT-2) en la polineuropatía diabética simétrica distal, marcadores de radicales hidroxilo y hematológicos relacionados con relacionado y parámetros renales en pacientes con diabetes mellitus tipo 2 (T2D). La razón se basó en el mecanismo supuesto por el cual, más allá de su efecto reductor de glucosa, los inhibidores de SGLT-2 pueden influir en la formación del marcador de radicales hidroxilo y, por lo tanto, mejorar las complicaciones microvasculares. Esto incluye beneficios potenciales en los parámetros de glóbulos rojos (RBC), albuminuria anormal y neuropatía diabética en etapa temprana. La hipótesis principal era que la terapia con inhibidores de SGLT-2 a corto plazo mitigaría las vías de radicales libres de hidroxilo específicamente las relaciones de metabolitos de tirosina acompañadas de mediciones neuropáticas mejoradas e índices relacionados con RBC.

Intervención y Protocolo de estudio Todos los participantes se sometieron a una evaluación de base (Semana 0) seguida de una evaluación de seguimiento después de 4 semanas de terapia con inhibidores SGLT-2. La dosis y la elección del inhibidor de SGLT-2 fueron determinados por el equipo clínico en función de las indicaciones de tratamiento estándar. El estudio no exigió intervenciones adicionales.

Recopilación de datos y cuestionarios Los participantes completaron cuestionarios de estilo de vida y medicamentos al inicio, documentando dieta, ejercicio, hábitos de tabaquismo y alcohol, medicamentos concomitantes y comorbilidades. Se administraron la puntuación total de síntomas neuropáticos (NTSS) y los cuestionarios DN4 para evaluar las quejas neuropáticas subjetivas.

Evaluaciones neuropáticas La evaluación de la neuropatía se realizó en el Centro de Neuropatía del segundo Centro de Diabetes de la Diabetes de la Medicina y Nefrología, Universidad de Pécs, utilizando el sistema basado en software CA-12 (MSB-Met Ltd., Balatonfüred, Hungría). Quantitative sensory testing was conducted to measure current perception thresholds (CPT) at three frequencies (2000 Hz, 250 Hz, and 5 Hz) on both median and peroneal nerve, providing insight into large myelinated (2000Hz Aβ), medium-size myelinated (250Hz Aδ) y no mielinizadas (5Hz C) funcionan pequeñas fibras. Los valores de CPT por debajo del rango normal indican hiperestesia, y los valores por encima del rango normal indican hipoestesia.

Se realizaron exámenes clínicos adicionales para la polineuropatía simétrica distal (DSPN):

1. Prueba de reflejo del tendón profundo y 128 Hz de ajuste calibrado (vibración) para disfunción de fibra grande, y
2. Piñera (dolor) y percepción de temperatura para disfunción de fibra pequeña. La evaluación de 10 g de monofilamento (sensación de protección) para el riesgo de desarrollar úlceras del pie DSPN es una de las complicaciones más comunes en pacientes con diabetes tipo 2 (DT2), incluso con glucemia bien controlada. DSPN puede afectar las fibras nerviosas pequeñas o grandes o una combinación de ambas de una manera dependiente de la longitud, en una distribución de "estocho".

Mediciones de laboratorio Se recolectaron muestras de sangre y orina al inicio y en la semana 4. No se requirió administración venosa adicional más allá del muestreo de rutina; Se obtuvieron aproximadamente 10 ml de sangre con fines de investigación.

Parámetros de rutina El HbA1c se midió en la semana 0. La fructosamina sérica, la glucosa en ayunas y la insulina sérica se midieron en la semana 0 y la semana 4. La creatinina sérica y la tasa de filtración glomerular estimada (EGFR) se evaluó en la semana 0 y la semana 4. Bilirrinrinrinrinrinrubina sérica , AST, ALT, GGT, ALP, LDH, INR, proteína total sérica, albúmina, colesterol total, HDL, LDL, hierro sérico de ácido úrico, transferrina, saturación de transferrina y ferritina se midieron en la semana 0, mientras que triglicérides, sodio de suero, sodio, sodio, El potasio, la tasa de sedimentación de eritrocitos (ESR), la proteína C reactiva (CRP) y la albúmina urinaria y la creatinina se midieron en la semana 0 y la semana 4.

Marcadores de radicales libres de hidroxilo Para explorar la vía de los radicales libres de hidroxilo y su vínculo con la neuropatía, la formación de glóbulos rojos y los parámetros renales, los marcadores se midieron en la línea de base y en la semana 4. Fenilalanina sérica y urinaria (PHE), Par-Tyrosina (-(--Titrosina (-- (- (--Titrosina (-- Tyr), meta-tirosina (M-Tyr) y orto-tito (O-TYR), se cuantificaron por cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC). Además de las concentraciones directas de estos metabolitos, se calcularon las siguientes relaciones para caracterizar los cambios en el medio oxidativo bajo la terapia con inhibidores SGLT-2: P-Tyr/Phe, M-Tyr/Phe, O-Tyr/Phe, (M- Tyr+O-Tyr)/Phe, M-Tyr/P-Tyr, O-Tyr/P-Tyr, (M-Tyr+O-Tyr)/P-Tyr, M-Tyr/Krea, P-Tyr/Krea , O-Tyr/Krea, así como cualquier valor de suero y urinario correspondiente. Este panel integral de productos de hidroxilación y relaciones derivadas tuvieron como objetivo proporcionar una evaluación detallada de la actividad de radicales libres hidroxilo y su influencia potencial en las complicaciones diabéticas.

Cálculos adicionales La evaluación del modelo de homeostasis de la resistencia a la insulina (HOMA-IR) se calculó para evaluar la sensibilidad a la insulina. Los cambios en la relación urinaria de albúmina/creatinina (ACR) y las correlaciones con los parámetros de umbral de percepción actual (CPT) también se evaluaron durante todo el estudio.

El puntaje de discapacidad de neuropatía (NDS) se calculó utilizando un enfoque de examen clínico estandarizado. Esta evaluación evalúa los reflejos del tobillo, la sensación de vibración, la sensación de pinchón y la sensación de temperatura en el dedo gordo del dedo gordo. El puntaje total máximo es 10, categorizado de la siguiente manera:

3-5 Puntos: Neuropatía leve 6-8 Puntos: Neuropatía moderada 9-10 Puntos: Neuropatía severa

Los análisis de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) se llevaron a la sangre venosa de los pacientes a tubos nativos durante el muestreo de sangre de rutina. El suero se extrajo por centrifugación y se almacenó a -80 ° C en espera de un examen más detallado. Posteriormente, se añadieron 125 µl de ácido tricloroacético (TCA) a 500 µl de suero, luego las muestras se incubaron en hielo durante 30 minutos. Posteriormente, el precipitado se separó por centrifugación y el sobrenadante se filtró usando un filtro de jeringa de 0.2 μm (Millipore Inc.). El sobrenadante se almacenó a -80 ° C hasta que se sometió a un proceso adicional o fue analizado inmediatamente por HPLC. El análisis de HPLC se realizó utilizando un dispositivo SHIMADZU CLASS LC-10 ADVP HPLC (Shimadzu Manufacturing Inc., EE. UU.). Se inyectó 20 μl de filtrado en una columna de sílice LicRosfer-C18 (Merck). Diferentes aminoácidos e isómeros: fenilalanina (PHE), para-tiTosina (P-TYR), meta-titosina (M-TYR), ortocrosina (O-TYR) se detectaron utilizando su autofluorescencia. P-, M-, O-TYR se midieron a una excitación de 275 nm y una emisión de 305 nm, mientras que el PHE se evaluó a una excitación de 258 nm y una emisión de 288 nm usando un detector fluorescente Shimadzu RF-10AXL. Se realizó un flujo isocrático del eluyente que contiene ácido acético al 1%, acetato de sodio al 1% y 98% de agua destilada. Para la determinación de las concentraciones de diferentes aminoácidos e isómeros, se utilizaron estándares externos.

Los datos de análisis estadístico fueron analizados por un bioestadístico utilizando métodos apropiados para comparaciones pareadas, así como análisis de correlación y regresión para identificar predictores potenciales de cambio en la neuropatía, parámetros metabólicos y metabólicos relacionados con radicales hidroxilo. Los análisis de subgrupos revisaron pacientes con valores de CPT basales anormales para discernir si la terapia con inhibidores de SGLT-2 podría conferir mayores beneficios neurológicos en aquellos con alteraciones neuropáticas preexistentes. La distribución de parámetros se probó utilizando la prueba de normalidad de Kolmogorov-Smirnov. Los cambios de los parámetros entre la línea de base y la semana 4 se compararon utilizando la prueba t de muestra emparejada.

Los análisis correlacionales se realizaron mediante pruebas de Pearson (distribución normal) o Rho de Spearman (distribución no normal). Se establecieron modelos de regresión lineal con método gradual para evaluar predictores de neuropatía, parámetros de glóbulos rojos y albuminuria. El paquete estadístico para las ciencias sociales (SPSS) versión 28 (IBM, Armonk, Nueva York, Estados Unidos) se utilizó para análisis estadísticos. Un valor 'P' por debajo de 0.05 se consideró estadísticamente significativo.

En resumen, los métodos fueron diseñados para investigar si la terapia con inhibidores de SGLT-2 a corto plazo, al reducir la generación de radicales libres hidroxilo y mejorar los índices de RBC y la albúmineuria anormal, también podría generar mejoras medibles en la función neuropática diabética y los radicales libres de hidroxilo relacionados.