SGLT-2-estäjien hydroksyylivapaan radikaaliin liittyvät vaikutukset tyypin 2 diabeteksessä

Distaalinen symmetrinen polyneuropatia (DSPN) on yksi yleisimmistä tyypin 2 diabetes mellituksen (T2D) mikrovaskulaarisista komplikaatioista, mikä vaikuttaa noin 50%: iin potilaista sairauden aikana. Tämä monimutkainen häiriö sisältää sekä aineenvaihdunnan että verisuonten loukkauksia, jotka johtavat hermokuituvaurioihin hyperglykemiavetoisella oksidatiivisella stressillä, vähentynyt hermon verenvirta

DSPN: n läsnäolo heikentää elämänlaatua ja liittyy myös lisääntyneeseen kuolleisuuteen.

Huolimatta optimaalisen glykeemisen kontrollin saavuttamisesta, diabeettinen neuropatia etenee usein monitekijöiden vaikutuksista, mukaan lukien krooninen oksidatiivinen stressi ja mikrovaskulaarinen vamma. Perinteiset hoidot ovat keskittyneet oireenmukaiseen helpotukseen, kuten kivun hallintaan kouristuslääkkeillä tai masennuslääkkeillä ja yrityksiin hidastaa sairauden etenemistä kohdistamalla hyperglykemiaan. Näin ollen uudet interventiot, jotka käsittelevät muita patogeenisiä tekijöitä, mukaan lukien oksidatiivinen stressi, voisivat tarjota parempia kliinisiä tuloksia DSPN: ssä. Diabeettisen neuropatian etiologiassa oksidatiivisella stressillä on merkittävä rooli.

Fysiologisissa olosuhteissa fenyylialaniini on hydroksyloitu entsymaattisesti para-asennossa tuottaen para-tyrosiinia. Kuitenkin lisääntyneen oksidatiivisen stressin olosuhteissa, esimerkiksi hydroksyyliradikaalin (• OH) hyökkäyksen aikana, fenyylialaniini voidaan kuitenkin väärin hydroksyloitua orto- ja meta-asemissa, mikä aiheuttaa orto-tyrosiinia (O-TER) ja meta-tyrosiinia (M -Tyr). Nämä epätyypilliset tyrosiinisomeerit ovat tyypillisesti vähäisiä terveissä tiloissa; Siten niiden kohonneet tasot tai lisääntyneet epänormaalit suhteet toimivat herkkinä biomarkkereina hydroksyyliradikaalivälitteisten oksidatiivisten vaurioiden kanssa, jotka voivat olla erityisen merkityksellisiä jatkuvaan oksidatiiviseen stressiin liittyvissä kroonisissa sairauksissa. Näiden oksidatiivisten stressireittien vuoksi alfa-lipoiinihappoa (ALA) on tutkittu antioksidantihoidona, joka kohdistuu pääasiassa vapaan radikaalin tuotantoon.

ALA: ta on käytetty rinnakkaisina tai lisäympäristönä olemassa oleviin glykeemisiin hoitostrategioihin. Lyhytaikaiset tutkimukset osoittavat merkittäviä parannuksia hermon johtavuuden nopeudessa ja neuropaattisia oireita. Samanaikaisesti ALA -terapialla systeemisenä antioksidanttihoidona voi samalla olla hyödyllinen vaikutus sydän- ja verisuonien koviin päätepisteisiin, kuten aiemmin todistettiin.

Vaikka ALA-terapia korostaa oksidatiivisten mekanismien torjumisen merkitystä, natrium-glukoosin cotransporter-2 (SGLT-2) -inhibiittoreita tutkitaan parhaillaan mahdollisesti laajempien suojaavien vaikutusten suhteen.

SGLT-2-estäjät vaikuttavat primaariseen vaikutukseen munuaisen proksimaalisessa tubulessa estämällä glukoosin ja natriumin imeytymistä, mikä johtaa insuliinista riippumattomaan glykeemiseen kontrolliin tehostetun virtsan glukoosin erittymisen kautta. Tämä prosessi indusoi lievän osmoottisen diureesin ja natriureesin, vähentäen siten veren määrää ja johtaa kliinisesti merkityksellisiin verenpaineen laskuun, tyypillisesti 2–5 mmHg: n alueella. Lisäksi SGLT-2-estäjien on osoitettu lieventävän oksidatiivista stressiä ja tulehdusta, ts. Mekanismeja, jotka voivat korostaa havaittuja sydän- ja verisuonitautien ja munuaisten suojaavia vaikutuksia.

Eläinkokeet ovat vahvistaneet parantuneet hermojen johtavuusvajeet ja intraepidermaalisen hermokuituhäviön ehkäisyn SGLT-2-estämisellä diabeettisissa rotan malleissa, oletettavasti vähentyneen glykeemisen vaihtelun, parantuneen mikrovaskulaarisen toiminnan ja hydroksyyliradikaalien reittien moduloinnin.

Suuret sydän- ja verisuonikokeet (esim. EMPA-reg, kangas, julistus) ovat keskittyneet ensisijaisesti sydän- ja verisuonitautien päätepisteisiin kuin neuropatiaspesifisiin mittareihin. EMPA-Reg-tulosten jälkeisessä analyysissä pelkästään hematokriitin muutosten arvioitiin olevan noin 52% Empagliflozinin sydän- ja verisuonihyödystä.

Vaikka muut suuret SGLT-2-estäjätutkimukset (Decue-TIMi 58, Canvas, Emp-Kidney) eivät antaneet samanlaisia ​​prosenttiosuutta, he kumpikin ilmoittivat hematokriitinkorotukset, jotka saattavat heijastaa mahdollista erytropoietiinimäistä vaikutusta-vaikutusta korostettiin edelleen DAPA: ssa korostettuna. -CKD, jossa lisääntyneen hematokriitin ajateltiin olevan avaintekijä lääkkeen nefroprotektiivisissa eduissa.

Toisaalta pieni, mekanistinen tutkimus osoitti erytropoietiiniseerumin väliaikaisen nousun käyttämällä kanagliflotsiinia, jota oli läsnä vain SGLT-2-hoidon 4 ensimmäisellä viikolla, kun taas hematokriitin lisääntyminen jatkui koko, 12 viikkoa, 12 viikkoa pitkä hoitoaika. Vaikka on olemassa muitakin tutkimuksia, jotka joko viittaavat pitemmälle erytropoietiinin korkeudelle jopa 12 viikon ajan dapagliflotsiinilla tai dapagliflotsiini ei lisääntynyt sen 24 viikossa, molemmat tutkimukset vahvistivat RBC-parametrien säilytetyn lisääntymisen koko hoitojakson ajan SGLT-2: lla. estäjät.

Tähän päivään mennessä harvat tutkimukset ovat kuitenkin systemaattisesti arvioineet SGLT-2-estäjien lyhytaikaisia ​​neuroprotektiivisia vaikutuksia hydroksyyliradikaalien markkereiden ja RBC-parametrien muutosten rinnalla yhdessä kohortissa.

Erityisesti Kandeelin kattava systemaattinen katsaus ja metaanalyysi, johon osallistui kuusi ihmisen tutkimusta ja yhteensä 5 312 diabeetikoita, osoittivat, että SGLT-2-estäjät paransivat kohtalaisesti diabeettisen perifeerisen neuropatian oireita, mukaan lukien parannetut aisti- ja motorisen hermon johtamisnopeudet ja potentiaalinen autonominen stabilointi .

Näiden havaintojen tukemiseksi Ishibashi et ai. raportoi, että SGLT-2-estäjäsoitoa kolme vuotta potilailla, joilla on vaatimattomasti kontrolloitu tyypin 2 diabetes, paransi merkittävästi neuropatian tuloksia ja hidastunut nefropatian etenemistä. Lisäksi viimeaikaiset näkökulmat korostavat, että varhainen interventio ja useiden aineenvaihduntatekijöiden käsitteleminen voivat vakauttaa tai jopa kääntää hermovaurioita DSPN: ssä, ja lyhytaikainen kliininen näyttö osoittaa, että empgliflotsiini voi parantaa elektrofysiologisia parametreja, vähentää hapettavia stressimarkkereita ja kohtalaista neuropaattisia oireita tyypissä 2 diabeetikot.

Nämä havainnot viittaavat siihen, että mekanismit, jotka ulottuvat glykeemisen kontrollin ulkopuolelle, kattavat RBC: n muodostumisen, muutokset hydroksyyliradikaalien metaboliteissa (kuten orto- ja meta-tyrosiinissa) ja munuaisten hemodynamiikassa.

Tämän rohkaisevan tiedon perusteella testasimme 4 viikon interventiota välittömien RBC- ja hydroksyyliradikaalien muutosten ja varhaisten neuropaattisten muutosten kaappaamiseksi.

Ottaen huomioon olemassa olevien hoitomuotojen rajoitetun tehokkuuden, nämä mahdolliset suojaavat vaikutukset ovat erityisen houkuttelevia diabeettisen neuropatian monimutkaisuuden yhteydessä ja vähentämällä suoraan tai epäsuorasti hapettumisstressiä ja vaikuttavia reittejä, jotka perustuvat hermovaurioihin, SGLT-2-estäjät voisivat julistaa paradigmamuutoksen Tämän haastavan komplikaation hallinta.

Tätä taustaa vasten tutkimuksemme keskittyy SGLT-2-estäjän (dapagliflotsiini- tai empagliflotsiini) -hoidon lyhytaikaisten vaikutusten arviointiin diabeettisen neuropatiaan liittyvien mittausten, hydroksyyliradikaalien markkerien, epänormaalin albuminurian ja RBC-parametterien kanssa tyypin 2 diabeteksen kanssa . Erityisesti pyrimme määrittämään, pystyykö neljän viikon SGLT-2-estäjähoito tuottaa mitattavissa olevia muutoksia neuropaattisessa toiminnassa T2D-potilaiden keskuudessa, joilla on varhaisia ​​tai lievää poikkeavuutta ja tarkistaa, kuinka hydroksyyliradikaalien markkerien muutokset liittyvät näihin kliinisiin ja laboratoriohavaintoihin.

Materiaalit ja menetelmät

Tutkimuspopulaatio, sisällyttämis-/poissulkemiskriteerit yhteensä 40 aikuista T2D -potilasta otettiin tutkimukseen. Tukikelpoisiin osallistujiin kuului sellaisia, joille hoitava lääkäri päätti aloittaa SGLT-2-estäjähoidon (empagliflotsiini tai dapagliflotsiini) sen lisäksi, että hoitava lääkäri päätti aloittaa sgart-standardi kliinisten indikaatioiden perusteella.

Tutkimus sisälsi 18–75 -vuotiaita T2D -potilaita HbA1c: llä <10% ja EGFR> 30 ml/min/1,73 M2. 40 potilaasta yksikään ei ilmoittanut kivulias neuropatiaa (DN4 -kyselylomake), 9: llä oli neuropaattisia aistien oireita (NTSS -kyselylomake) ja 9 osoitti suojaavan tunteen menetystä (monofilamenttikoe). Neuropatian vammaispistemäärän (NDS) mukaan 14 potilaalla oli lievä neuropatia, 16: lla oli kohtalainen neuropatia ja 4: llä oli vaikea neuropatia, mikä osoittaa, että useimmilla potilailla oli olemassa oireettomia neuropatiaa. Potilaat jätettiin pois, jos heillä oli ei-diabeettisen etiologian neuropatiat (ts. Perinnöllinen, lääkkeen tai toksiinin aiheuttama, käsittelemätön kilpirauhasen vajaatoiminta, folaatin puute (alle 3,9 µg/L), B12-vitamiinin puutosta (alle 200 ng/l), edistyneenä edistyneenä edistyneenä Maksan munuaisairaus ei täytä osallistamiskriteerejä, autoimmuunisairauksia, pahanlaatuisuutta tai jos he harjoittavat säännöllistä liiallista alkoholin kulutusta (enemmän kuin kaksi yksikköä miehillä ja useampi kuin yksi yksikkö päivässä - yksi yksikkö määritellään 15 g: ksi puhdas alkoholi). Potilaat, joilla oli vaikea perifeerinen valtimoon sairaus, myös jalkavalot tai toistuvat sukupuolielinten infektiot.

Tutkimuksen suunnittelu ja tavoitteet Tämän mahdollisen, avoimen, yhden käden kliinisen tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia natrium-glukoosin cotransporter-2: n (SGLT-2) estäjien lyhytaikaisia ​​vaikutuksia distaalisiin symmetrisiin diabeettisiin polyneuropatiaihin, hydroksyyliradikaaleihin markkereihin ja siihen liittyvään hematologiseen ja munuaisparametrit potilailla, joilla on tyypin 2 diabetes mellitus (T2D). Perusteet perustuivat oletettuun mekanismiin, jonka avulla SGLT-2-estäjät voivat vaikuttaa niiden glukoosia alentavan vaikutuksensa lisäksi hydroksyyliradikaalimarkkerien muodostumiseen ja parantaa siten mikrovaskulaarisia komplikaatioita. Tämä sisältää mahdolliset hyödyt punasolujen (RBC) parametreista, epänormaalista albuminuriasta ja varhaisen vaiheen diabeettisesta neuropatiasta. Ensisijainen hypoteesi oli, että lyhytaikaiset SGLT-2-estäjähoito lieventäisi hydroksyylivapaiden radikaalien reitejä spesifisesti tyrosiinimetaboliittisuhteita, joihin liittyy parannetut neuropaattiset mittaukset ja RBC: hen liittyvät indeksit.

Interventio- ja tutkimusprotokolla kaikille osallistujille tehtiin lähtötilanteen (viikko 0) -arviointi, jota seurasi seurantaarvio 4 viikon SGLT-2-estäjähoidon jälkeen. SGLT-2-estäjän annos ja valinta määritettiin kliinisellä ryhmällä, joka perustuu standardihoito-indikaatioihin. Tutkimuksessa ei ollut valtuutettuja lisätoimenpiteitä.

Tiedonkeruu- ja kyselylomakkeiden osallistujat täyttivät elämäntapa- ja lääkityskyselyt lähtötilanteessa, ruokavalion, liikunnan, tupakoinnin ja alkoholitapojen, samanaikaisten lääkkeiden ja lisävaikutusten dokumentoinnissa. Neuropaattisia oireiden (NTSS) ja DN4 -kyselylomakkeita annettiin subjektiivisten neuropaattisten valitusten arvioimiseksi.

Neuropaattisten arviointien neuropatian arviointi suoritettiin Pécs Universityn lääketieteellisen koulun toisen lääketieteellisen ja nefrologian diabeteskeskuksen toisen lääketieteen ja nefrologian diabeteskeskuksen neuropatiakeskuksessa käyttämällä CA-12-ohjelmistopohjaista järjestelmää (MSB-Met Ltd., Balatonfüred, Unkari). Kvantitatiivinen aistitestaus suoritettiin nykyisten havaintokynnysten (CPT) mittaamiseksi kolmella taajuudella (2000 Hz, 250 Hz ja 5 Hz) sekä mediaani- että peroneaalivermolla, joka tarjoaa käsityksen suuresta myelinoidusta (2000 Hz Aβ), keskikokoisesta myelinoidusta (250Hz AA) ja myelinoimattomat (5Hz C) pienet kuidut. Normaalin alueen alapuolella olevat CPT -arvot osoittavat hyperestesian ja normaalin alueen yläpuolella olevat arvot osoittavat hypoestesian.

Lisäkliinisiä tutkimuksia tehtiin distaaliselle symmetriselle polyneuropatialle (DSPN):

1. Syvän jänteen refleksitestaus ja 128 Hz: n kalibroitu virityshaarukka (värähtely) suurille kuituhäiriöille ja
2. PinPrick (kipu) ja lämpötilan havainto pienille kuidun toimintahäiriöille. 10 g: n monofilamentti (suojaava sensaatio) -arviointi jalkojen haavaumien DSPN: n riskistä on yksi yleisimmistä komplikaatioista tyypin 2 diabeteksen (T2D) potilailla, jopa hyvin kontrolloidulla glykemialla. DSPN voi vaikuttaa joko pieniin tai suuriin hermokuituihin tai molempien yhdistelmään pituudesta riippuvalla tavalla, "Skero-käsineen" jakautumisessa.

Laboratoriomittaukset Veri- ja virtsanäytteet kerättiin lähtötilanteessa ja viikolla 4. Rutiininäytteenoton ulkopuolelle ei vaadittu ylimääräistä laskimosta; Tutkimustarkoituksiin saatiin noin 10 ml verta.

Rutiininomaiset parametrit HbA1c mitattiin viikolla 0. Seerumin fruktosamiini, paasto -glukoosi ja seerumin insuliini mitattiin sekä viikolla 0 että viikolla 4. Seerumin kreatiniini ja arvioitu glomerulaarinen suodatusnopeus (EGFR) viikolla 0 ja viikolla 4. Seerumin bilirubiini (EGFR). , AST, ALT, GGT, ALP, LDH, INR, seerumin kokonaisproteiini, albumiini, kokonaiskolesteroli, HDL, LDL, virtsahapposeerumin rauta, transferriini, transferriinin kylläisyys ja ferritiini mitattiin viikolla 0, missä triglyseridit, seerumin natrium, Kalium-, punasolujen sedimentoitumisnopeus (ESR), C-reaktiivinen proteiini (CRP) ja virtsa-albumiini ja kreatiniini mitattiin sekä viikolla 0 että viikolla 4.

Hydroksyylivapaiden radikaalimarkkerit tutkimaan hydroksyylivapaa radikaalia reittiä ja sen linkkiä neuropatiaan, RBC-muodostumiseen ja munuaisparametreihin, markkerit mitattiin lähtötilanteessa ja viikolla 4. Seerumin ja virtsafenyylianiini (PHE), Para-Tyrosiini (P-P- Tyr), meta-tyrosiini (M-TER) ja orto-tyrosiini (O-TER) kvantifioitiin korkean suorituskyvyn nestekromatografialla (HPLC). Näiden metaboliittien välittömien pitoisuuksien lisäksi seuraavat suhteet laskettiin karakterisoimaan oksidatiivisen ympäristön muutokset SGLT-2-estäjähoidossa: p-Tyr/phe, M-Tyr/Phe, O-Tyr/Phe, (M-PE, 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, samoin kuin kaikki vastaavat seerumin ja virtsa-arvot. Tämä kattava hydroksylaatiotuotteiden ja johdettujen suhteiden paneeli, jonka tavoitteena oli tarjota yksityiskohtainen arvio hydroksyylivapaasta radikaalista aktiivisuudesta ja sen mahdollisesta vaikutuksesta diabeettisiin komplikaatioihin.

Lisälaskelmat Laskettiin insuliiniresistenssin (HOMA-IR) homeostaasimallin arviointi insuliiniherkkyyden arvioimiseksi. Virtsan albumiinin/kreatiniinisuhteen (ACR) muutoksia ja korrelaatioita nykyisen havaintokynnyksen (CPT) parametrien kanssa arvioitiin myös koko tutkimuksen ajan.

Neuropatian vammaisuuspiste (NDS) laskettiin käyttämällä standardisoitua kliinistä tutkimusta. Tässä arvioinnissa arvioidaan nilkan refleksejä, tärinän tunne, nastapihan tunne ja lämpötila-sensaatio suuressa varpaassa. Suurin kokonaispistemäärä on 10, luokiteltu seuraavasti:

3-5 pistettä: Lievä neuropatia 6-8 pistettä: Kohtalainen neuropatia 9-10 pistettä: Vakava neuropatia

Korkean suorituskyvyn nestekromatografia (HPLC) -analyysit laskimoverestä otettiin potilaista natiiviputkiin rutiininomaisen verinäytteen aikana. Seerumi uutettiin sentrifugoimalla ja säilytettiin -80 ° C: ssa odotettaessa lisätutkimuksia. Sen jälkeen lisättiin 125 ui trikloorietikkahappoa (TCA) 500 ui seerumia, sitten näytteitä inkuboitiin jäällä 30 minuutin ajan. Myöhemmin sakka erotettiin sentrifugoimalla ja supernatantti suodatettiin käyttämällä 0,2 μm: n ruiskunsuodatinta (Millipore Inc.). Supernatanttia säilytettiin -80 ° C: ssa, kunnes HPLC analysoitiin ja analysoitiin välittömästi. HPLC-analyysi suoritettiin käyttämällä Shimadzu-luokan LC-10 ADVP HPLC -laitetta (Shimadzu Manufacturing Inc., USA). 20 μl suodosta injektoitiin licrofer-C18-piidioksidipylvääseen (Merck). Erilaiset aminohapot ja isomeerit: fenyylialaniini (PHE), para-tyrosiini (P-TER), meta-tyrosiini (M-TER), orto-tyrosiini (O-TER) havaittiin niiden autofluoresenssien avulla. P-, M-, O-TER mitattiin 275 nm: n virityksellä ja 305 nm: n päästöllä, kun taas PHE: n arvioitiin 258 nm: n viritys- ja 288 nm: n päästöllä käyttämällä Shimadzu RF-10AXL-fluoresoivaa ilmaisinta. Suoritettiin isokraattinen virtaus eluentin, joka sisälsi 1% etikkahappoa, 1% natriumasetaattia ja 98% tislattua vettä. Eri aminohappojen ja isomeerien pitoisuuksien määrittämiseksi käytettiin ulkoisia standardeja.

Tilastolliset analyysitiedot analysoitiin biostatistilla käyttämällä sopivia menetelmiä parillisiin vertailuihin sekä korrelaatio- ja regressioanalyyseihin neuropatian, hydroksyyliradikaaliin liittyvien ja metabolisten parametrien mahdollisten ennustajien tunnistamiseksi. Alaryhmäanalyysit tarkastelivat potilaita, joilla on epänormaali lähtötason CPT-arvot, jotta voidaan havaita, voiko SGLT-2-estäjähoito antaa suurempia neurologisia hyötyjä potilailla, joilla on olemassa olevia neuropaattisia muutoksia. Parametrien jakauma testattiin käyttämällä Kolmogorov-Smirnovin normaalitestiä. Parametrien muutoksia lähtötilanteen ja viikon 4 välillä verrattiin käyttämällä paritettua näyte -t ​​-testiä.

Korrelaatioanalyysit suoritettiin Pearsonin (normaalijakauma) tai Spearmanin Rho (ei-normaali jakauma) -testeillä. Vaiheittaisella menetelmällä varustettiin lineaariset regressiomallit neuropatian, RBC -parametrien ja albuminurian ennustajien arvioimiseksi. Tilastollisiin analyyseihin käytettiin sosiaalitieteiden (SPSS) tilastollista pakettia (SPSS) 28 (IBM, Armonk, New York, Yhdysvallat). 'P' -arvoa alle 0,05 pidettiin tilastollisesti merkitsevänä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että menetelmät suunniteltiin tutkimaan, voivatko lyhytaikaiset SGLT-2-estäjähoito vähentämällä hydroksyylivapaa radikaalin muodostumista ja parantamalla RBC-indeksejä ja epänormaalia albuminuriaa, voisi myös tuottaa mitattavissa olevia parannuksia diabeettisen neuropaattisen toiminnan ja siihen liittyvien hydroksyylivapaiden radikaalien suhteen.