Hydroxyl vrije radicaal geassocieerde effecten van SGLT-2-remmers bij diabetes type 2

Distale symmetrische polyneuropathie (DSPN) is een van de meest voorkomende microvasculaire complicaties van diabetes mellitus type 2 (T2D), die ongeveer 50% van de patiënten in de loop van hun ziekte treft. Deze complexe aandoening omvat zowel metabole als vasculaire beledigingen die leiden tot schade aan zenuwvezel met hyperglykemie-aangedreven oxidatieve stress, verminderde zenuwbloedstroom en chronische subklinische ontsteking die bijdragen aan de pathogenese.

De aanwezigheid van DSPN belemmert de kwaliteit van leven en wordt ook geassocieerd met verhoogde mortaliteit.

Ondanks het bereiken van optimale glycemische controle, vordert diabetische neuropathie vaak als gevolg van multifactoriële invloeden, waaronder chronische oxidatieve stress en microvasculair letsel. Traditionele therapieën hebben zich gericht op symptomatische verlichting, zoals pijnbeheer met anticonvulsiva of antidepressiva, en op pogingen om de ziekteprogressie te vertragen door zich te richten op hyperglykemie. Bijgevolg kunnen nieuwe interventies die extra pathogene factoren aanpakken, waaronder oxidatieve stress, verbeterde klinische resultaten in DSPN bieden. In de etiologie van diabetische neuropathie speelt oxidatieve stress een belangrijke rol.

Onder fysiologische omstandigheden wordt fenylalanine gehydroxyleerd enzymatisch op de para-positie, waardoor para-tyrosine wordt geproduceerd. Onder omstandigheden van verhoogde oxidatieve stress, bijvoorbeeld tijdens hydroxylradicale (• OH) aanval, kan fenylalanine echter mishydroxyleerd worden op de ortho- en meta-posities, waardoor ortho-tyrosine (O-tyr) en meta-tyrosine (M -Tyr). Deze atypische tyrosine -isomeren zijn meestal te verwaarlozen in gezonde toestanden; Aldus dienen hun verhoogde niveaus of verhoogde abnormale verhoudingen als gevoelige biomarkers van hydroxylradicale oxidatieve schade, die met name relevant kunnen zijn bij chronische ziekten geassocieerd met aanhoudende oxidatieve stress. Gezien deze oxidatieve stressroutes is alfa-lipoëzuur (ALA) onderzocht als een antioxidant-therapie die voornamelijk gericht is op de productie van vrije radicalen.

ALA is gebruikt als een parallelle of aanvullende benadering van bestaande strategieën voor glycemische management, met kortetermijnonderzoeken die significante verbeteringen in de snelheid van zenuwgeleidings en neuropathische symptomen aantonen. Tegelijkertijd kan ALA -therapie als een systemische antioxidantbehandeling tegelijkertijd een gunstig effect hebben op de cardiovasculaire harde eindpunten, zoals we eerder hebben bewezen.

Terwijl de ALA-therapie het belang van het aanpakken van oxidatieve mechanismen onderstreept, worden momenteel natriumglucose-cotransporter-2 (SGLT-2) remmers onderzocht voor potentieel bredere beschermende effecten.

SGLT-2-remmers oefenen hun primaire effect uit in de proximale tubule van de nier door de reabsorptie van glucose en natrium te blokkeren, wat resulteert in insuline-onafhankelijke glycemische controle door verbeterde urineglucose-uitscheiding. Dit proces induceert een milde osmotische diurese en natriuresis, waardoor het bloedvolume wordt verminderd en leidt tot klinisch relevante afname van de bloeddruk, meestal in het bereik van 2-5 mmHg. Bovendien is aangetoond dat SGLT-2-remmers oxidatieve stress en ontsteking beperken, d.w.z. mechanismen die de waargenomen cardiovasculaire en nierbeschermingseffecten kunnen onderstrepen.

Dierexperimenten hebben verbeterde zenuwgeleidingstekorten en preventie van intra-epidermale zenuwvezelsverlies bevestigd met SGLT-2-remming in diabetische rattenmodellen, vermoedelijk door verminderde glycemische variabiliteit, verbeterde microvasculaire functie en modulatie van hydroxylradicale routes.

Grote cardiovasculaire onderzoeken (bijv. Empa-reg, canvas, verklaren) hebben zich voornamelijk gericht op cardiovasculaire eindpunten in plaats van neuropathie-specifieke statistieken. In een post-hoc-analyse van de uitkomst van het EMPA-reg werden naar schatting veranderingen in hematocriet als ongeveer 52% van het cardiovasculaire voordeel van Empagliflozin vertegenwoordigen.

Hoewel andere belangrijke SGLT-2-remmerproeven (declare-timi 58, canvas, empa-kidney) geen afbraak van een vergelijkbaar percentage opleverden, meldden ze elk hematocrietverhogingen die een mogelijk erytropoëtine-achtig effect kunnen weerspiegelen-een effect dat verder wordt benadrukt in DAPA -CKD, waar verhoogde hematocriet werd beschouwd als een sleutelfactor in de nefroprotectieve voordelen van het medicijn.

Aan de andere kant bleek een klein, mechanistisch onderzoek een tijdelijke verhoging van het erytropoëtine serumniveau met behulp van canagliflozine, die alleen aanwezig was in de eerste 4 weken van SGLT-2-therapie, terwijl de toename van hematocriet de hele, 12 weken lang was Lange behandelingsperiode. Hoewel er andere studies zijn die duiden op een langere duur van erytropoëtine-verhoging, zelfs gedurende 12 weken door empagliflozine, of geen toename ervan na 24 weken door dapagliflozine, hebben beide onderzoeken een vastgehouden toename van RBC-parameters gedurende de hele behandelingsperiode door de SGLT-2 geverifieerd Remmers.

Tot op heden hebben echter weinig studies systematisch de kortetermijn neuroprotectieve impact van SGLT-2-remmers geëvalueerd naast veranderingen in hydroxylradicale markers en RBC-parameters in een enkel cohort.

Met name een uitgebreide systematische review en meta-analyse door Kandeel, waarbij zes menselijke studies betrokken zijn en in totaal 5.312 diabetespatiënten, toonden aan dat SGLT-2-remmers matig verbeterde diabetische perifere neuropathie-symptomen, inclusief verbeterde sensorische en motorische zenuwgeleidingssnelheid en potentiële autonomische stabilisatie .

Ter ondersteuning van deze bevindingen, Ishibashi et al. meldde dat drie jaar SGLT-2-remtherapie bij patiënten met een bescheiden gecontroleerde diabetes type 2 de resultaten van neuropathie aanzienlijk verbeterde en de progressie van nefropathie vertraagde. Bovendien benadrukken recente perspectieven dat vroege interventie en het aanpakken van meerdere metabole factoren de schade in DSPN kunnen stabiliseren of zelfs kunnen omkeren, en klinisch bewijs op korte termijn toont aan dat empagliflozine elektrofysiologische parameters kan verbeteren, oxidatieve stressmarkers kan verminderen en matige neuropathische symptomen in type 2 kunnen worden diabetespatiënten.

Deze bevindingen wijzen op mechanismen die zich verder uitstrekken die verder gaan dan glycemische controle, die RBC-vorming omvatten, veranderingen in hydroxylradicale metabolieten (zoals ortho- en meta-tyrosine) en nier hemodynamica.

Gezien deze bemoedigende gegevens hebben we een interventie van 4 weken getest om onmiddellijke RBC- en hydroxylradicale veranderingen en vroege neuropathische verschuivingen vast te leggen.

Gezien de beperkte werkzaamheid van bestaande behandelingen, zijn deze potentiële beschermende effecten met name opvallend in de context van de complexiteit van diabetische neuropathie en, door oxidatieve stress direct of indirect te verminderen en routes te beïnvloeden die ten grondslag liggen aan zenuwschade Beheer van deze uitdagende complicatie.

Tegen deze achtergrond richt onze studie zich op het evalueren van de kortetermijneffecten van SGLT-2-remmer (dapagliflozine of empagliflozin) therapie op diabetische neuropathie-gerelateerde metingen, hydroxylradicale markers, abnormale albuminurie en RBC-parameters bij patiënten met type 2-diabetes mellitus . In het bijzonder willen we bepalen of een vier weken durende SGLT-2-remmertherapie meetbare veranderingen in de neuropathische functie kan veroorzaken bij T2D-patiënten met vroege of milde afwijkingen en om te beoordelen hoe verschuivingen in hydroxylradicale markers betrekking hebben op deze klinische en laboratoriumbevindingen.

Materialen en methoden

Studiepopulatie, inclusie/uitsluitingscriteria In totaal werden 40 volwassen T2D -patiënten ingeschreven voor het onderzoek. In aanmerking komende deelnemers omvatten degenen voor wie, naast het toedienen van een bestaand antidiabetisch regime, de behandelend arts besloot om SGLT-2-remtherapie (empagliflozine of dapagliflozine) te initiëren op basis van standaard klinische indicaties.

De studie omvatte T2D -patiënten van 18 tot 75 jaar met HbA1c <10% en EGFR> 30 ml/min/1.73 M2. Van de 40 patiënten meldde niemand pijnlijke neuropathie (DN4 -vragenlijst), 9 vertoonden neuropathische sensorische symptomen (NTSS -vragenlijst) en 9 vertoonden verlies van beschermende sensatie (monofilamenttest). Volgens de Neuropathy Disability Score (NDS) hadden 14 patiënten milde neuropathie, hadden 16 matige neuropathie en 4 hadden ernstige neuropathie, wat aangeeft dat de meeste patiënten reeds bestaande asymptomatische neuropathie hadden. Patiënten werden uitgesloten in het geval ze neuropathieën hadden van niet-diabetische etiologie (d.w.z. erfelijke, door drugs of toxine geïnduceerde, onbehandelde hypothyreoïdie, foliumzuurgebrek (onder 3,9 µg/l), vitamine B12-deficiëntie (onder 200 ng/l), geavanceerd Hepatische nierziekte die niet voldeden aan de inclusiecriteria, auto -immuunziekten, maligniteit of als ze zich bezighouden met regelmatig overmatig alcoholgebruik (meer dan twee eenheden bij mannen en meer dan één eenheid per dag bij vrouwen - één eenheid die wordt gedefinieerd als 15 g van pure alcohol). Patiënten met ernstige perifere arteriële aandoeningen, een geschiedenis van voetzweren of terugkerende genitale infecties werden ook uitgesloten.

Studieontwerp en doelstellingen Deze prospectieve, open-label, single-arm klinische studie was gericht op het onderzoeken van de kortetermijneffecten van natriumglucose Cotransporter-2 (SGLT-2) remmers op distale symmetrische diabetische polyneuropathie, hydroxylradicale markers en gerelateerde hematologische en nierparameters bij patiënten met type 2 diabetes mellitus (T2D). De reden was gebaseerd op het vermeende mechanisme waarbij SGLT-2-remmers, voorbij hun glucose-verlagende effect, de vorming van hydroxylradicale marker kunnen beïnvloeden en daardoor microvasculaire complicaties kunnen verbeteren. Dit omvat potentiële voordelen voor de parameters van Red Blood Cell (RBC), abnormale albuminurie en diabetische neuropathie in een vroeg stadium. De primaire hypothese was dat SGLT-2-remmertherapie op korte termijn hydroxylvrije radicale routes zou verminderen, specifiek tyrosinemetabolietverhoudingen vergezeld van verbeterde neuropathische metingen en RBC-gerelateerde indices.

Interventie- en studieprotocol Alle deelnemers ondergingen een basislijn (week 0) beoordeling gevolgd door een follow-upevaluatie na 4 weken SGLT-2-remtherapie. De dosis en keuze van SGLT-2-remmer werden bepaald door het klinische team op basis van standaard behandelingsindicaties. Geen aanvullende interventies werden door de studie opgelegd.

Deelnemers aan gegevensverzameling en vragenlijsten vulden bij aanvang van levensstijl en medicatievragenlijsten in en documenteerden dieet, lichaamsbeweging, roken en alcoholgewoonten, gelijktijdige medicijnen en comorbiditeiten. De neuropathische totale symptoomscore (NTSS) en DN4 -vragenlijsten werden toegediend om subjectieve neuropathische klachten te evalueren.

Neuropathische beoordelingen neuropathie-evaluatie werd uitgevoerd in het Neuropathy Center van het 2e Department of Medicine and Nephrology-Diabetes Center, University of Pécs Medical School, met behulp van het CA-12 software-gebaseerde systeem (MSB-MET Ltd., Balatonfüred, Hongary). Kwantitatieve sensorische tests werden uitgevoerd om de huidige perceptiedrempels (CPT) te meten bij drie frequenties (2000 Hz, 250 Hz en 5 Hz) op zowel de mediane als de peroneale zenuw, waardoor inzicht wordt gegeven in grote myelineerde (2000Hz Aβ), middelgrote gemyelineerde (250HZ (250HZ (250HZ (250HZ. Aδ) en niet -gemyelineerde (5Hz C) kleine vezels functie. CPT -waarden onder het normale bereik duiden op hyperesthesie en waarden boven het normale bereik duiden op hypöresthesie.

Aanvullende klinische onderzoeken werden uitgevoerd voor distale symmetrische polyneuropathie (DSPN):

1. Diepe peesreflextests, en 128 Hz gekalibreerde afstemmingsvork (trillingen) voor grote vezeldisfunctie, en
2. Pinprick (pijn) en temperatuurperceptie voor kleine vezeldisfunctie. De evaluatie van 10 g monofilament (beschermende sensatie) voor het risico op het ontwikkelen van voetzweren DSPN is een van de meest voorkomende complicaties bij patiënten met diabetes type 2 (T2D), zelfs met goed gecontroleerde glycemie. DSPN kan kleine of grote zenuwvezels beïnvloeden of een combinatie van beide op een lengte-afhankelijke manier, in een "kous-handschoen" -verdeling.

Laboratoriummetingen werden bloed- en urinemonsters verzameld bij aanvang en in week 4. Er was geen extra venapunctie na routinematige bemonstering vereist; Ongeveer 10 ml bloed werd verkregen voor onderzoeksdoeleinden.

Routinematige parameters De HbA1c werd gemeten in week 0. Serumfructosamine, nuchtere glucose en seruminsuline werden gemeten in zowel week 0 als week 4. Serumcreatinine en geschatte glomerulaire filtratiesnelheid (EGFR) werden beoordeeld in week 0 en week 4. Serum bilirubin. , AST, ALT, GGT, ALP, LDH, INR, Serum Totaal eiwit, albumine, totaal cholesterol, HDL, LDL, urinezuur serum ijzer, transferrine, transferrine -verzadiging en ferritine werden gemeten in week 0, terwijl triglyceriden, serum natrium, Kalium, erytrocyten sedimentatiesnelheid (ESR), C-reactief eiwit (CRP) en urine-albumine en creatinine werden gemeten in zowel week 0 als week 4.

Hydroxyl vrije radicalen markers om de hydroxylvrije radicale route en zijn link met neuropathie, RBC-formatie en nierparameters te verkennen, werden markers gemeten bij de basislijn en in week 4. Serum en urinaire fenylalanine (Phe), para-tyrosine (p- Tyr), meta-tyrosine (M-Tyr) en ortho-tyrosine (O-Tyr), werden gekwantificeerd door krachtige vloeistofchromatografie (HPLC). Naast de directe concentraties van deze metabolieten werden de volgende verhoudingen berekend om veranderingen in het oxidatieve milieu te karakteriseren onder SGLT-2-remtherapie: 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/Kea , O-tyr/krea, evenals alle overeenkomstige serum- en urinewaarden. Dit uitgebreide panel van hydroxylatieproducten en afgeleide verhoudingen was gericht op een gedetailleerde beoordeling van hydroxylvrije radicale activiteit en de potentiële invloed ervan op diabetische complicaties.

Aanvullende berekeningen De homeostase-modelbeoordeling van insulineresistentie (HOMA-IR) werd berekend om de insulinegevoeligheid te beoordelen. Veranderingen in de urine -albumine/creatinine -verhouding (ACR) en correlaties met de huidige perceptiedrempel (CPT) -parameters werden ook geëvalueerd tijdens het onderzoek.

De Neuropathy Disability Score (NDS) werd berekend met behulp van een gestandaardiseerde klinische onderzoeksbenadering. Deze beoordeling evalueert enkelreflexen, trillingssensatie, pin-prick sensatie en temperatuursensatie bij de grote teen. De maximale totale score is 10, als volgt gecategoriseerd:

3-5 punten: milde neuropathie 6-8 punten: matige neuropathie 9-10 punten: ernstige neuropathie

High Performance Liquid Chromatography (HPLC) analyseert veneus bloed werd genomen van patiënten naar native buizen tijdens routinematige bloedbemonstering. Serum werd geëxtraheerd door centrifugatie en werd bewaard bij -80 ° C in afwachting van verder onderzoek. Daarna werd 125 µl trichloor-azijnzuur (TCA) toegevoegd aan 500 µl serum, waarna monsters 30 minuten op ijs werden geïncubeerd. Nadien werd neerslag gescheiden door centrifugatie en werd supernatant gefilterd met behulp van een 0,2 urn spuitfilter (Millipore Inc.). Supernatant werd bewaard bij -80 ° C tot het verder proces onderging of werd onmiddellijk geanalyseerd door HPLC. HPLC-analyse werd uitgevoerd met behulp van een Shimadzu Class LC-10 Advp HPLC-apparaat (Shimadzu Manufacturing Inc., VS). Een 20 ul filtraat werd geïnjecteerd op een licrosfer-C18 silicakolom (Merck). Verschillende aminozuren en isomeren: fenylalanine (Phe), para-tyrosine (P-Tyr), meta-tyrosine (M-Tyr), ortho-tyrosine (O-Tyr) werden gedetecteerd met behulp van hun autofluorescentie. P-, M-, O-Tyr werden gemeten bij 275 nm excitatie en 305 nm emissie, terwijl Phe werd geëvalueerd bij 258 nm excitatie en 288 nm emissie met behulp van een Shimadzu RF-10AXL fluorescerende detector. Een isochratische stroom van het eluent dat 1% azijnzuur bevat, 1% natriumacetaat en 98% gedestilleerd water werd uitgevoerd. Voor het bepalen van de concentraties van verschillende aminozuren en isomeren werden externe normen gebruikt.

Statistische analysegegevens werden geanalyseerd door een biostatisticus met behulp van geschikte methoden voor gepaarde vergelijkingen, evenals correlatie- en regressieanalyses om potentiële voorspellers van verandering in neuropathie, hydroxylradicaalgerelateerde en metabole parameters te identificeren. Subgroepanalyses beoordeelden patiënten met abnormale basislijn-CPT-waarden om te onderscheiden of SGLT-2-remtherapie grotere neurologische voordelen zou kunnen bieden bij mensen met reeds bestaande neuropathische veranderingen. Verdeling van parameters werd getest met behulp van de normaliteitstest van Kolmogorov-Smirnov. Veranderingen van parameters tussen basislijn en week 4 werden vergeleken met behulp van gepaarde monster t -test.

Correlationele analyses werden uitgevoerd door Pearson's (normale verdeling) of Spearman's Rho (niet-normale distributie) tests. Lineaire regressiemodellen met stapsgewijze methode werden vastgesteld voor het evalueren van voorspellers van neuropathie, RBC -parameters en albuminurie. Het statistische pakket voor sociale wetenschappelijke (SPSS) versie 28 (IBM, Armonk, New York, Verenigde Staten) werd gebruikt voor statistische analyses. Een 'P' -waarde onder 0,05 werd als statistisch significant beschouwd.

Samenvattend zijn de methoden ontworpen om te onderzoeken of kortetermijn-SGLT-2-remmertherapie, door het genereren van hydroxylvrije radicaal te verminderen en RBC-indices en abnormale albuminurie te verbeteren, ook meetbare verbeteringen in diabetische neuropathische functie en gerelateerde hydroxylvrije radicalen kunnen opleveren.