Оксидативный стресс и повышение антиоксидантной защиты при сахарном диабете 2-го типа
- Авторы: Шарафетдинов Х.Х.1,2,3, Плотникова О.А.1, Пилипенко В.В.1, Никитюк Д.Б.1,3
-
Учреждения:
- Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи
- Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования
- Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
- Выпуск: Том 1, № 3 (2020)
- Страницы: 127-136
- Раздел: Научные обзоры
- URL: https://journals.eco-vector.com/2658-4433/article/view/50340
- DOI: https://doi.org/10.17816/clinutr50340
- ID: 50340
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Статья посвящена актуальным вопросам сахарного диабета (СД), в частности высокой распространенности заболевания, тенденции к росту числа больных, высокой частоте сосудистых осложнений, приводящих к ранней инвалидизации и высокой смертности больных. Приведены современные данные о роли оксидативного стресса в развитии и прогрессировании сосудистых осложнений у больных СД 2-го типа (СД2), механизмах, лежащих в основе нарушения баланса между прооксидантами и системой антиоксидантной защиты, а также о роли сбалансированного питания, в том числе с помощью витаминов, в достижении/коррекции метаболических целей и повышении антиоксидантной защиты при СД2. Повышение потребности в витаминах-антиоксидантах при СД обусловлено нарушением метаболизма глюкозы у этой категории пациентов. Выраженной антиоксидантной и антитромботической активностью обладают пищевые продукты, в состав которых входят полифенольные соединения, благоприятно влияющие на метаболические показатели, способствующие снижению массы тела. Таким образом, одним из путей оптимизации лечебного питания больных СД2 является включение в стандартный гипокалорийный рацион специализированных пищевых продуктов, содержащих витамины-антиоксиданты и минорные биологически активные вещества с выраженными антиоксидантными свойствами.
Полный текст
Список сокращений
ЛПНП — липопротеины низкой плотности
СД — сахарный диабет
СД2 — сахарный диабет 2-го типа
СОД — супероксиддисмутаза
СПП — специализированные пищевые продукты
ROS (reactive oxygen species) — активные формы кислорода
Обоснование
Сахарный диабет (СД) характеризуется постоянным увеличением числа больных, хроническим течением, развитием системных сосудистых осложнений, что является основной причиной инвалидизации и смертности при этом заболевании.
Оценка распространенности СД и нарушения толерантности к глюкозе, представленная в 8-м издании Атласа диабета Международной диабетической федерации (IDF, 2017), показывает, что СД страдают более 425 млн человек (из них 1/3 составляют люди старше 65 лет), при этом прогнозируется увеличение численности больных СД до 629 млн человек [1].
В Российской Федерации, согласно данным федерального регистра СД, на окончание 2018 г. зарегистрировано 4584575 больных СД (3,1% населения), из них 92% (4238503 чел.) страдают СД 2-го типа (СД2) [1]. Однако результаты исследования NATION, в которое было включено 26620 человек, показали, что у 5,4% участников диагностирован СД, из них 54% с впервые диагностированным СД2, и распространенность заболевания повышалась по мере увеличения возраста пациентов [2]. Полагают, что в Российской Федерации менее 9 млн человек (около 6% населения) страдают СД [1]. Высокий процент случаев недиагностированного СД свидетельствует о том, что значительная часть пациентов не получает лечения и имеет высокий риск развития сердечно-сосудистых осложнений.
СД2 составляет около 90% всех случаев диабета и, по результатам многочисленных исследований, является системным кардиометаболическим заболеванием, характеризующимся увеличением смертности от болезней сердца и инсульта у мужчин после 45 лет и женщин после 55 лет [3, 4]. В 31–42% случаев у больных СД2 выявляется безболевая форма ишемической болезни сердца, что в 3 раза превышает таковую у лиц с ишемической болезнью сердца без СД. У 1/4 пациентов с СД инфаркт миокарда протекает бессимптомно. Развитие СД повышает риск сердечно-сосудистой смертности в 2 раза у мужчин и в 4 раза у женщин, при этом наличие сердечно- сосудистого заболевания у больного СД существенно ухудшает прогноз. Отмечается высокая частота всех форм сердечно-сосудистых осложнений — инфаркта миокарда, инсульта, стенокардии, аритмии, хронической сердечной недостаточности, смерти. Так, риск развития хронической сердечной недостаточности у пациентов с СД2 в 2,5 раза выше, чем в общей популяции [5]. Диабетическая ретинопатия выявляется в 7–20% случаев уже в дебюте СД2 и достигает 70–80% при длительности заболевания более 20 лет. СД является ведущей причиной терминальной почечной недостаточности — примерно 50% случаев в экономически развитых странах. Смертность от всех причин у пациентов с диабетической нефропатией почти в 20–40 раз выше, чем у пациентов без нефропатии. У больных СД ампутации нижних конечностей проводятся в 17–45 раз чаще, чем в общей популяции [6].
Для предотвращения системных сосудистых осложнений приоритетной задачей является не только назначение схем терапии, эффективно корригирующих гипергликемию и минимизирующих риски гипогликемии, но и жесткий контроль за состоянием липидного обмена, артериальной гипертонией, лечение ожирения и коррекция инсулинорезистентности [3].
В настоящее время установлено, что оксидативный стресс является неотъемлемой частью метаболических нарушений при СД и играет ключевую роль в развитии макро- и микроангиопатий при СД2 [7, 8].
Одним из направлений научных исследований в области диетологии и нутрициологии является оптимизация методов диетической коррекции нарушений углеводного обмена у больных СД2 путем включения в состав специализированных пищевых продуктов (СПП) с модифицированным углеводным профилем витаминов-антиоксидантов А и Е, а также полифенольных соединений, снижающих риск развития сердечно-сосудистых заболеваний и обладающих антиоксидантным действием [9].
Накопленный опыт показывает, что оптимизация диетического лечения больных СД2 за счет введения в рацион СПП, не содержащих легкоусвояемых рафинированных углеводов, с включением в их состав медленно перевариваемых и медленно всасываемых углеводов и обогащением растворимыми пищевыми волокнами позволяет корригировать нарушения метаболома у этой категории пациентов [10, 11].
Оксидативный стресс и повышение антиоксидантной защиты при СД2
Проведен анализ библиографических и реферативных баз данных РИНЦ, Scopus и Web of Science для отслеживания статей, опубликованных в научных изданиях и индексируемых источниках. Систематические обзоры, метаанализы и рандомизированные контролируемые исследования были объектами анализа исследований, касающихся влияния пищевых веществ и биологически активных компонентов пищи на показатели антиоксидантного статуса у больных СД2.
Общепризнанно, что оксидативный (окислительный) стресс, приводящий к патологическим изменениям в тканях и органах человека, играет важную роль в формировании и прогрессировании макро- и микрососудистых осложнений при СД2 [3, 7, 8, 12, 13].
Изменение толерантности к глюкозе, нарушение 1-й фазы секреции инсулина, острая и хроническая гипергликемия, глюкозотоксичность, усиление аутоокисления глюкозы и ее участие в процессах гликирования белков вызывают целый ряд расстройств, обусловливающих развитие окислительного стресса и стимулирующих образование свободных радикалов с повреждающим действием на сосудистую стенку и последующим нарушением функции эндотелия [4, 7, 14].
Результаты многочисленных исследований свидетельствуют, что гипергликемия, свободные жирные кислоты и инсулинорезистентность вызывают развитие оксидативного стресса, активацию протеинкиназы С и рецепторов конечных продуктов гликирования, приводящих к вазоконстрикции, воспалению и тромбозам [8, 15–17]. Целый ряд ферментативных каскадов в митохондриях, включая активацию NADPH-оксидазы, разобщение NO-синтазы и стимуляцию ксантиноксидазы, запускается при повышении уровня глюкозы в крови [18].
Свободными радикалами называют частицы с одним или несколькими неспаренными электронами на внешней электронной оболочке, имеющими повышенную реакционную способность [4]: стремясь получить дополнительный или второй электрон от других молекул, свободные радикалы приводят к нарушению или повреждению структуры клеточных мембран.
Нарушение баланса между прооксидантами и системой антиоксидантной защиты в условиях дефицита инсулина или усиления инсулинорезистентности приводит к оксидативному стрессу, механизмами которого являются [3, 4, 7, 14]:
- повышенная продукция реактивных оксидантов в результате окисления углеводов и аутоокисления жирных кислот;
- ослабление функционирования системы антиоксидантной защиты, представленной такими ферментами, как глутатионпероксидаза, каталаза, супероксиддисмутаза и др., а также неферментативными антиоксидантами (глутатион, витамины К, Е, С и др.);
- нарушение окислительного фосфорилирования в митохондриях, изменения биосинтеза простагландинов и лейкотриенов под действием острой и хронической гипергликемии;
- образование конечных продуктов гликирования с активацией NADPH-оксидазы в эндотелиальных и гладкомышечных клетках, что приводит к окислению митохондриальных белков, дисфункции митохондрий и стимуляции образования активных форм кислорода.
Нарушение баланса между прооксидантами и системой антиоксидантной защиты сопровождается усилением процессов пероксидации липидов и нарушением качественных характеристик липопротеинов, вовлеченных в развитие атеросклероза и принимающих участие в нарушениях эндотелиальной функции, способствуя развитию специфических изменений сосудов.
Как известно, свободнорадикальное окисление липидов является неотъемлемой частью жизненно важных процессов, включающих перенос электрона флавиновыми элементами, обновление состава липидов биомембран, окислительное фосфорилирование в митохондриях, митогенез, проведение нервного импульса и др. [4]. Постоянно протекающие реакции пероксидации при соответствующей активности всех липидзависимых мембраносвязанных ферментов тесно связаны с обновлением липидного состава клеточных мембран. Под действием свободных радикалов происходит окислительная деградация липидов, включающая в себя инициирование, удлинение, разветвление, обрыв цепей окисления [4].
Первостепенную роль в инициировании перекисных реакций играют активные формы кислорода (reactive oxygen species, ROS), такие как супероксид (*О2–), перекись водорода (H2O2) гидропероксил (*НRО2–), гидроксил радикал (*ОН), пероксил радикал (*RО2) [3, 4, 19], приводящие к повреждению липидного бислоя мембран, взаимодействию высокореактивных продуктов с аминогруппами фосфолипидов, нарушению транспортной функции мембран, активности мембраносвязанных ферментов. К химическим реакциям, приводящим к образованию свободных радикалов [4], относятся:
- O2 + 1e– → *O2–;
- O2 + 2e– + 2H+ → H2O2;
- O2 + 3e– + 3H+ → *OH + H2O2;
- O2 + 4e– + 4H+ → 2H2O2.
В настоящее время получены доказательства, что гипергликемия играет непосредственную роль в развитии нитрозативного стресса в условиях, когда образование активных форм азота превышает способность биологической системы их нейтрализовать и элиминировать. Токсичные побочные продукты метаболизма оксида азота, такие как окись азота (*NO), окись нитроксила (NO–), нитроген диоксид (*NO2–), S-нитрозотиол (RSNO), пероксинитрит (ОNOO–), могут приводить к гиперпродукции нитротирозина, нарушению структур различных белков, снижению их биологической функции и др. [4, 19].
Для определения состояния антиоксидантной системы используется широкий спектр методов оценки окислительно-восстановительного статуса, позволяющих выявить дисбаланс между нарушением продукции или распределения антиоксидантов в организме и образованием свободных радикалов. С этой целью используются методы оценки содержания в плазме крови, эритроцитах, печени и мозге продуктов перекисного окисления липидов (диеновые конъюгаты полиненасыщенных жирных кислот и малоновый диальдегид), глутатиона, ферментов, обладающих антиоксидантной активностью (супероксиддисмутазы, глутатионпероксидазы, глутатионредуктазы, каталазы, параоксоназы) и др. [4].
К веществам, образующимся на начальном этапе перекисного окисления ненасыщенных жирных кислот, относятся диеновые конъюгаты, повышенное содержание которых выявлено у больных СД с микроангиопатиями по сравнению с пациентами без микроангиопатий. Увеличение диеновых конъюгатов с повышенной свободнорадикальной активностью рассматривается одним из факторов патогенеза микроангиопатий [4].
Средним этапом перекисного окисления принято считать образование высокоактивных и нестабильных гидроперекисей насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. Высокие концентрации гидроперекисей липидов часто обнаруживают у пациентов с хроническими неинфекционными заболеваниями, в том числе у пациентов с СД.
Малоновый диальдегид представляет собой высокореактивное соединение, накопление которого отражает выраженность окислительного стресса в организме. Определение уровня малонового диальдегида в плазме или сыворотке крови играет определенную роль в изучении патогенеза некоторых заболеваний и патологических состояний, а также может быть использован как маркер эффективности антиоксидантной терапии [4].
По данным Л.В. Недосуговой [20], при декомпенсированном СД2 отмечается повышение содержания малонового диальдегида в мембране эритроцитов и тромбоцитов, что сочетается с увеличением агрегационной способности кровяных пластинок, внутриклеточного кальция, уровня тромбоксана и др. Выявленная взаимосвязь между степенью компенсации углеводного обмена и проявлениями окислительного стресса подтверждает роль гипергликемии в прогрессировании сосудистых осложнений [20].
Отмечено, что изменение структуры и физико-химических свойств липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) обусловлено их перекисной модификацией. Активация макрофагов сопровождается интенсивным поглощением ЛПНП, имеющих более высокий атерогенный потенциал [3], что приводит к накоплению в них эфиров холестерина с трансформацией таких клеток в пенистые. Они быстро разрушаются, освобождая в межклеточные пространства значительные количества эфиров холестерина, что приводит к образованию атеросклеротической бляшки. Повышение иммуногенности ЛПНП и образование антител к окисленным ЛПНП тесно связано с их перекисной модификацией [3, 4]. Показано, что окисленные ЛПНП и антитела к окисленным ЛПНП могут использоваться как маркеры окислительного стресса, риска сердечно-сосудистых заболеваний и атеросклеротических бляшек с неблагоприятными характеристиками [21–23].
Взаимодействие свободных радикалов кислорода с белками приводит к разнообразным нарушениям — фрагментации белков, изменению структуры белковой молекулы и их функциональной активности. Увеличение в плазме продуктов с повышенным уровнем окисленного белка (advanced oxidation protein products, AOPPs), семейства окисленных, дитирозинсодержащих белковых соединений, генерируемых во время окислительного стресса, выявлено у больных СД, артериальной гипертонией и атеросклерозом [24–27].
Наряду с липидами и белками митохондриальная ДНК является мишенью окислительного повреждения ROS. Под действием гидроксильного радикала происходит окислительное повреждение ДНК, что может приводить к множественным модификациям ДНК, одним из последствий которых является блокада репликации ДНК с дальнейшей гибелью клетки. Продуктом окислительного повреждения ДНК, вызванного ROS и реактивными видами азота (reactive nitrogen species, RNS), является 8-гидрокси-2-дезоксигуанозин (8-OH-dG), повышенный уровень которого ассоциирован со многими заболеваниями и патологическими состояниями, включая СД [21]. Соотношение окисленной и неокисленной форм 8-OH-dG рассматривается как маркер окислительного повреждения ДНК и оксидативного стресса [28].
Как известно, снижение антиоксидантной защиты является важной составляющей развития оксидативного стресса [3]. В обеспечении антиоксидантной защиты участвуют ферменты и антиоксиданты [4], которые препятствуют формированию новых ROS и предотвращают окислительное повреждение ROS клеточных мембран, нуклеиновых кислот и других биологических структур. К веществам с выраженной антиоксидантной активностью относят такие ферменты, как супероксиддисмутаза, глутатион пероксидаза, каталаза и др.; микронутриенты (витамины С, А, Е, витамины группы В, каротиноиды, селен, цинк и др.); широкий спектр минорных биологически активных компонентов пищи (полифенольные соединения, в т.ч. флавонолы и их гликозиды, проантоцианидины, катехины) и др. Формированию новых ROS препятствуют убихинон, таурин, металлотионин, трансферрин, церулоплазмин, ферритин.
К числу основных ферментов антиоксидантной защиты относится супероксиддисмутаза (СОД), катализирующая реакцию дисмутации супероксидного радикала в перекись водорода и кислород: 2O2*– + 2H+ → H2O2 + O2 [4]. Препятствуя накоплению супероксил-аниона, СОД защищает многие структуры клетки от повреждающего действия супероксида. Современными биохимическими методами установлено, что окислительно-восстановительной активностью обладают различные изоформы СОД, в том числе Cu/Zn-зависимая СОД, локализуемые в цитоплазме клеток и содержащие медь и цинк, Mn-зависимая СОД — ведущий фермент антиоксидантной системы митохондрий [4, 29]. При недостаточной активности Mn-зависимой СОД супероксид вступает во взаимодействие с перекисью водорода с образованием гидроксильного радикала, вызывающего перекисное окисление липидов и повреждение мембран митохондрий [29]: H2O2 + O2– → OH– + OH + O2. Показано, что существует положительная корреляция между активностью СОД и уровнем гликированного гемоглобина (HbA1c) [30]. Одной из причин снижения активности СОД может быть недостаточная обеспеченность организма цинком, медью, марганцем [29].
Эффективность функционирования системы глутатиона, поддерживающей окислительно-восстановительный гомеостаз в клетках и тканях, в значительной мере определяется ферментом глутатионпероксидазой, чья биологическая роль заключается в каталитическом восстановлении Н2О2 и органических гидроперекисей с использованием глутатиона [29]. Существует несколько изоформ глутатионпероксидазы, различающихся по своей первичной структуре и локализации. Составной частью фермента является селен в виде селеноцистеина. Показано, что дефицит селена приводит к нарушению структуры и функций сердца и сосудов, повышает риск возникновения злокачественных новообразований, снижает продукцию антител и др. [31]. Определение активности глутатионпероксидазы показано для оценки эффективности проводимой антиоксидантной терапии.
Роль сбалансированного питания в достижении метаболических целей при СД2
Накопленные в области диабетологии и нутрициологии данные о роли оптимально сбалансированного питания в достижении метаболических целей при СД2 позволили разработать рекомендации по управлению питанием как важной составляющей образа жизни с целью достижения адекватного гликемического и метаболического контроля, снижения и поддержания массы тела, замедления развития сосудистых осложнений [1, 32–37].
Сформулированные на основе принципов доказательной медицины рекомендации по питанию для больных СД отражают существующий консенсус в международном сообществе [1, 36, 38] в понимании того, что:
1) снижение и поддержание массы тела в рекомендуемых пределах является важнейшей составляющей в управлении СД2. Общепризнанно, что уменьшение потребления энергии в сочетании с регулярной физической активностью позволяет снизить массу тела у больных СД2 с ожирением. Снижение избыточной массы тела тесно связано с улучшением контроля гликемии, липидного обмена и артериального давления, способствуя таким образом замедлению развития и прогрессирования сосудистых осложнений;
2) рекомендации по питанию должны формироваться с учетом персональных предпочтений и метаболических целей, в том числе на основе применения различных вариантов (паттернов) питания с преимущественным использованием таких пищевых продуктов, как овощи, фрукты, зерновые, бобовые, орехи и молочные продукты, включением продуктов, богатых моно- и полиненасыщенными жирными кислотами (рыба, растительные масса), ограничением потребления продуктов с высоким содержанием насыщенных жирных кислот, трансизомеров жирных кислот, сахара и натрия.
Мониторинг за потреблением углеводов из различных источников является ключевой стратегией в достижении хорошего гликемического контроля. Наряду с этим подчеркивается, что адекватное потребление общей энергии и достаточное потребление фруктов, овощей, цельнозерновых злаковых продуктов и низкожировых источников белка более важно, нежели точные количества энергии, обеспечиваемые тем или иным макронутриентом.
Витамины и минорные биологически активные вещества в коррекции нарушений антиоксидантного статуса при СД2
Коррекция оксидативного стресса, в основе которого лежит дисбаланс между продукцией оксидантов и антиоксидантной активностью в клетках и плазме [39], является одной из задач комплексной терапии СД [4]. Повышение потребности в витаминах-антиоксидантах при СД обусловлены нарушением метаболизма глюкозы у этой категории пациентов [40]. По данным ряда авторов [41–44], снижение обеспеченности витаминами-антиоксидантами (токоферолами и каротиноидами) связано с повышением риска развития СД2. Показано, что концентрации витаминов С и Е, а также общий антиоксидантный статус снижены у пациентов с СД2 по сравнению со здоровыми [45]. У пациентов с впервые диагностированным СД2 отмечается усиление процессов перекисного окисления липидов и уменьшение количества антиоксидантных ферментов, а также витаминов С и Е [46]. В исследовании, проведенном Z. Rafighi и соавт. [47], показано, что использование пациентами с СД2 витаминов-антиоксидантов С и Е в количестве 266,7 мг/сут и 300 МЕ/сут соответственно, а также комбинации витаминов С и Е (266,7 мг + 300 МЕ) в течение 3 мес сопровождалось улучшением гликемического контроля и снижением уровня артериального давления, сочетавшихся с повышением активности ферментов СОД и глутатионпероксидазы. По мнению авторов данного исследования, применение у больных СД2 витаминов С и Е позволяет снизить инсулинорезистентность за счет улучшения показателей оксидативного стресса.
Как известно, ретиноиды, участвуя в метаболизме липидов в печени, адипогенезе и др., играют важную роль антиоксидантов путем поддержания гомеостаза организма при различных формах стресса [40, 48]. Показано, что применение ретиноевой кислоты у мышей с диабетом снижает уровень связывающего ретинол белка RBP4 (retinol binding protein 4), уменьшает отношение ретинола к RBP4, улучшает чувствительность тканей к инсулину [49].
Обобщение и анализ многочисленных публикаций о роли витаминов в обеспечении нормального течения процессов обмена веществ и жизнедеятельности, включая их участие в контроле функционального состояния мембран клетки и субклеточных структур, предохранении липидов от окисления и др., свидетельствуют о необходимости оптимальной сбалансированности витаминного состава диеты путем обогащения рациона витаминами с антиоксидантным действием.
Для адекватного обеспечения больных СД2 витаминами-антиоксидантами в рацион включаются традиционные продукты-источники витаминов и СПП, обогащенные витаминами-антиоксидантами — А, Е, С и β-каротином. Коррекция дефицита витаминов у больных СД2 при использовании низкокалорийных рационов, обусловливающих недостаточное поступление витаминов с пищей, достигается регулярным применением витаминных комплексов и включением в рацион обогащенных витаминами СПП [9].
В последние годы получены принципиально новые данные об участии природных минорных биологически активных веществ (флавоноидов, индолов и других фитонутриентов) в регуляции экспрессии генов защитных ферментов и модификации активности гормонов, а также в проявлении собственной антиоксидантной активности [50].
В многочисленных исследованиях последних лет показана важная роль минорных биологически активных веществ в профилактике хронических неинфекционных заболеваний [50–52]. В частности, установлено, что входящие в состав некоторых пищевых продуктов различные группы флавоноидов (флавонолы и их гликозиды, катехины, антоцианины и др.) обладают антиоксидантными, антирадикальными, противовоспалительными, вазодилатирующими свойствами, оказывают антитромботическое действие, снижают уровень гликемии и гликированного гемоглобина, улучшают липидные показатели крови [50, 53–55]. В исследованиях in vitro, в экспериментах на животных и ряде клинических исследований с участием добровольцев установлено, что экстракт зеленого чая, содержащий полифенольные эпикатехины (эпигаллокатехин-3-галлат, эпигаллокатехин, эпикатехин-3-галлат), обладает высокой биологической активностью, в том числе ингибирует пролиферацию и дифференцировку адипоцитов, повышает защиту клеток от окислительного стресса, блокирует натрийзависимый переносчик глюкозы 1 (SGLT1) и натрийнезависимые транспортеры глюкозы (GLUT) в различных тканях [56]. В основе антиоксидантного действия полифенольных эпикатехинов лежат:
1) антирадикальная активность, наиболее высокая у эпигаллокатехин-3-галлата;
2) способность индуцировать активность и экспрессию генов антиоксидантных ферментов;
3) подавляющее действие на активность прооксидантных ферментов, например ксантиноксидазы;
4) защита других антиоксидантов (витаминов Е и С) от окисления [50].
Однако, по данным ряда авторов [57], эпигаллокатехин-3-галлат является прооксидантом и вреден для выживания бета-клеток у крыс с диабетом, вызванным стрептозотоцином. В ретроспективном когортном исследовании H. Iso и соавт. [58] с числом участников 17413 человек в возрасте 40–65 лет показано, что потребление зеленого чая было обратно связано с риском развития СД.
Как известно, природный фитоалексин ресвератрол — основной представитель группы стильбенов, выделяемый в настоящее время из косточек и кожуры красного винограда, обладает высокой антиоксидантной активностью, превосходящей по своей активности бета-каротин в 5 раз, витамин С в 20 раз, витамин Е в 50 раз [50]. Установлено, что ресвератрол ингибирует опосредованную NADPH-оксидазой продукцию активных форм кислорода, снижая экспрессию и активность оксидазы. Это полифенольное соединение уменьшает образование митохондриального супероксида, стимулируя биогенез митохондрий. Кроме того, ресвератрол увеличивает экспрессию различных антиоксидантных ферментов [59].
Разработка и внедрение в клиническую практику СПП, в состав которых включены функциональные пищевые ингредиенты с антиоксидантным действием, обеспечивающие защиту от избыточного свободнорадикального и перекисного окисления, являются важным направлением в поддержании здоровья пациентов с СД2.
Заключение
Обобщение и анализ многочисленных публикаций свидетельствуют, что в развитии и прогрессировании сосудистых осложнений при СД2 непосредственную роль играют оксидативный стресс, образование свободных радикалов и снижение антиоксидантной защиты. Одним из путей оптимизации лечебного питания больных СД2 является включение в стандартный гипокалорийный рацион СПП, содержащих витамины, в том числе витамины-антиоксиданты, и минорные биологические активные вещества с выраженными антиоксидантными свойствами. Улучшение метаболических показателей в сочетании с антиоксидантным эффектом отмечено в комплексной терапии СД2 на фоне применения СПП, модифицированных по макро- и микронутриентному составу. Совокупность результатов многочисленных исследований позволяет сделать вывод о перспективности использования в диетическом лечении СД2 инновационных пищевых ингредиентов, корригирующих нарушения антиоксидантного статуса у данного контингента больных.
Дополнительная информация
Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при подготовке статьи.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Участие авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).
Об авторах
Хайдерь Хамзярович Шарафетдинов
Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи; Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования; Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Автор, ответственный за переписку.
Email: sharafandr@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6061-0095
доктор медицинских наук, заведующий отделением болезней обмена веществ и диетотерапии
Россия, 109240, Россия, Москва, Устьинский пр-д, д. 2/1; Москва; МоскваОксана Александровна Плотникова
Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи
Email: plot_oks@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8232-8437
к.м.н.
Россия, 109240, Россия, Москва, Устьинский пр-д, д. 2/1Виктория Владимировна Пилипенко
Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи
Email: kushonok9@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0628-0854
Россия, 109240, Россия, Москва, Устьинский пр-д, д. 2/1
Дмитрий Борисович Никитюк
Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи; Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)
Email: nikitjuk@ion.ru
ORCID iD: 0000-0002-4968-4517
д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН
Россия, 109240, Россия, Москва, Устьинский пр-д, д. 2/1; МоскваСписок литературы
- Клинические рекомендации. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом / под ред. И.И. Дедова, М.В. Шестаковой, А.Ю. Майорова. 9-й выпуск (дополненный). — М., 2019. [Standards of specialized diabetes care. Ed. by I.I. Dedov, M.V. Shestakova, A.Yu. Mayorov. 9th edition (revised). Moscow; 2019. (In Russ).] doi: 10.14341/DM221S1
- Дедов И.И., Шестакова М.В., Галстян Г.Р. Распространенность сахарного диабета 2 типа у взрослого населения России (исследование NATION) // Сахарный диабет. — 2016. — Т. 19. — № 2. — С. 104–112. [Dedov II, Shestakova MV, Galstyan GR. The prevalence of type 2 diabetes mellitus in the adult population of Russia (NATION study). Diabetes Mellitus. 2016;19(2):104–112. (In Russ).] doi: 10.14341/DM2004116-17
- Аметов А.С. Сахарный диабет 2 типа. Проблемы и решения. 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ГЕОТАР-Медиа, 2013. — 1032 с. [Ametov AS. Type 2 Diabetes Mellitus. Problems and Solutions. 2nd ed., revised and ext. Moscow: GEOTAR-Media, 2013. 1032 p. (In Russ).]
- Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., Креминская В.М. Лечение сахарного диабета и его осложнений: Учеб. пособие. — М.: Медицина, 2005. — 512 с. [Balabolkin MI, Klebanova EM, Kreminskaya VM. Treatment of diabetes mellitus and its complications: Teaching-methodical manual. Moscow: Medicine; 2005. 512 p. (In Russ).]
- Аметов А.С. Сахарный диабет 2 типа. Проблемы и решения. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: ГЕОТАР- Медиа, 2017. — 240 с. [Ametov AS. Type 2 Diabetes Mellitus. Problems and Solutions. 3nd ed., revised and ext. Moscow: GEOTAR-Media, 2017. 240 p. (In Russ).]
- Дедов И.И. Сахарный диабет: развитие технологий в диагностике, лечении и профилактике (пленарная лекция) // Сахарный диабет. — 2010. — № 3. — С. 6–13. [Dedov II. Diabetes mellitus: development of technologies in diagnosis, treatment and prevention (plenary lecture). Diabetes Mellitus. 2010;(3):6–13. (In Russ).]
- Giacco F, Brownlee M. Oxidative stress and diabetic complications. Circ Res. 2010;107(9):1058–1070. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.110.223545
- Shah MS, Brownlee M. Molecular and cellular mechanisms of cardiovascular disorders in diabetes. Circ Res. 2016;118(11): 1808–1829. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.306923
- Тутельян В.А., Шарафетдинов Х.Х., Кочеткова А.А. Теоретические и практические аспекты диетотерапии при сахарном диабете 2 типа. — М.: Библио- Глобус, 2016. — 244 с. [Tutelyan VA, Sharafetdinov KhKh, Kochetkova AA. Theoretical and practical aspects of dietotherapy for type 2 diabetes mellitus. Moscow: Biblio-globus; 2016. 244 p. (In Russ).]
- Кочеткова А.А., Воробьева И.С., Воробьева В.М., и др. Специализированные пищевые продукты с модифицированным углеводным профилем для диетической коррекции рациона больных сахарным диабетом 2 типа // Вопросы питания. — 2018. — Т. 87. — № 6. — С. 76–88. [Kochetkova AA, Vorobieva IS, Vorobieva VM, et al. Specialized food products with modified carbohydrate profile for dietary correction of the diet of patients with type 2 diabetes mellitus. Problems of Nutrition. 2018;87(6):76–88. (In Russ).] doi: 10.24411/0042-8833-2018-10069
- Шарафетдинов Х.Х., Плотникова О.А., Назарова А.М., и др. Влияние специализированного пищевого продукта с модифицированным углеводным профилем на клинико-метаболические показатели у больных сахарным диабетом 2 типа // Вопросы питания. — 2019. — Т. 88. — № 4. — С. 88–94. [Sharafetdinov KhKh, Plotnikova OA, Nazarova AM, et al. Influence of a specialized food product with a modified carbohydrate profile on clinical and metabolic parameters in patients with type 2 diabetes mellitus. Problems of Nutrition. 2019;88(4):88–94. (In Russ).] doi: 10.24411/0042-8833-2019-10046
- Davì G, Falco A, Patrono C. Lipid peroxidation in diabetes mellitus. Antioxid Redox Signal. 2005;7(1–2):256–268. doi: 10.1089/ars.2005.7.256
- Tangvarasittichai S. Oxidative stress, insulin resistance, dyslipidemia and type 2 diabetes mellitus. World J Diabetes. 2015;6(3):456–480. doi: 10.4239/wjd.v6.i3.456
- Балаболкин М.И., Клебанова Е.М. Витаминно-минеральные комплексы в терапии сахарного диабета и его сосудистых осложнений. — М.: АКВИОН, 2007. — С. 4–16. [Balabolkin MI, Klebanova EM. Vitamin and mineral complexes in the treatment of diabetes mellitus and its vascular complications. Moscow: AKVION; 2007. Р. 4–16. (In Russ).]
- Ceriello A, Colagiuri S, Gerich J, Tuomilehto J. Guideline for management of postmeal glucose. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2008;18(4):S17–33. doi: 10.1016/j.numecd.2008.01.012
- Gerich J. Clinical significance, pathogenesis, and management of postprandial hyperglycemia. Arch Intern Med. 2003; 163(11):1306–1316. doi: 10.1001/archinte.163.11.1306
- Yan LJ. Pathogenesis of chronic hyperglycemia: from reductive stress to oxidative stress. J Diabetes Res. 2014; 2014:137919. doi: 10.1155/2014/137919
- Аметов А.С., Владимиров Ю.А., Проскурина Е.В., Прудникова М.А. Клиническая эффективность фенофибрата в коррекции оксидативного стресса у пациентов с диабетической нейропатией и сахарным диабетом 2 типа // Эндокринология. Новости. Мнения. Обучение. — 2016. — Т. 1. — № 14. — С. 65–72. [Ametov AS, Vladimirov YuA, Proskurina EV, Prudnikova MA. Clinical efficacy of fenofibrate in the correction of oxidative stress in patients with diabetic neuropathy and type 2 diabetes mellitus. Endocrinology. News. Opinions. Training. 2016; 1(14):65–72. (In Russ).]
- Pitocco D, Zaccardi F, Di Stasio E. Oxidative stress, nitric oxide, and diabetes. Rev Diabet Stud. 2010;7(1):15–25. doi: 10.1900/RDS.2010.7.15
- Недосугова Л.В. Окислительный стресс при сахарном диабете 2-го типа и возможности его медикаментозной коррекции: Автореф. дис. ... док. мед. наук. — М., 2003. — 35 с. [Nedosugova LV. Okislitel’nyi stress pri sakharnom diabete 2-go tipa i vozmozhnosti ego medikamentoznoi korrektsii. [dissertation abstract] Moscow; 2003. 375 p. (In Russ).]
- Frijhoff J, Winyard PG, Zarkovic N, et al. Clinical relevance of biomarkers of oxidative stress. Antioxid Redox Signal. 2015;23(14):1144–1170. doi: 10.1089/ars.2015.6317
- Hartley A, Haskard D, Khamis R. Oxidized LDL and anti-oxidized LDL antibodies in atherosclerosis — Novel insights and future directions in diagnosis and therapy. Trends Cardiovasc Med. 2019;29(1):22–26. doi: 10.1016/j.tcm.2018.05.010
- Itabe H. Oxidative modification of LDL: its pathological role in atherosclerosis. Clin Rev Allergy Immunol. 2009; 37(1):4–11. doi: 10.1007/s12016-008-8095-9
- Conti G, Caccamo D, Siligato R, et al. Association of higher advanced oxidation protein products (AOPPs) levels in patients with diabetic and hypertensive nephropathy. Medicina (Kaunas). 2019;55(10):675. doi: 10.3390/medicina55100675
- Kalousova M, Skrha J, Zima T. Advanced glycation endproducts and advanced oxidation protein products in patients with diabetes mellitus. Physiol Res. 2002;51(6): 597–604.
- Ou H, Huang Z, Mo Z, Xiao J. The Characteristics and roles of advanced oxidation protein products in atherosclerosis. Cardiovasc Toxicol. 2017;17(1):1–12. doi: 10.1007/s12012-016-9377-8
- Sánchez DC, Aguilar CA, García AG. Advanced oxidation protein products and their relationship with cardiovascular risk factors in young apparently healthy people. Clin Investig Arterioscler. 2017;29(5):209–215. doi: 10.1016/j.arteri.2017.04.004
- Сидорова Ю.С., Бекетова Н.А., Вржесинская О.А., и др. Влияние витаминной обеспеченности на протекание общего адаптационного синдрома у растущих крыс // Вопросы питания. — 2014. — Т. 83. — № 5. — С. 20–25. [Sidorova YuS, Beketova NA, Vrzhesinskaya OA, et al. Influence of vitamin supply on the course of the general adaptation syndrome in growing rats. Problems of Nutrition. 2014;83(5):20–25. (In Russ).]
- Мазо В.К., Гмошинский И.В., Ширина Л.И. Новые пищевые источники эссенциальных микроэлементов- антиоксидантов. — М.: Миклош, 2009. — 208 с. [Mazo VK, Gmoshinsky IV, Shirina LI. Novye pishchevye istochniki ehssentsial’nykh mikroehlementov-antioksidantov. Moscow: Miklosh; 2009. 208 p. (In Russ).]
- Tavares AM, Silva JH, Bensusan CO, et al. Altered superoxide dismutase-1 activity and intercellular adhesion molecule 1 (ICAM-1) levels in patients with type 2 diabetes mellitus. PLoS One. 2019;14(5):e0216256. doi: 10.1371/journal.pone.0216256
- Sunde RA. Selenium. In: A.C. Ross, ed. Modern nutrition in health and disease. 11th ed. Hardcover; 2014. Р. 225–237.
- Evert AB, Boucher JL, Cypress M, et al. Nutrition recommendation for the management of adults with diabetes. Diabetes Care. 2014;37(Suppl 1):S120–S143. doi: 10.2337/dc14-S120
- Franz MJ, Powers MA, Leontos C, et al. The evidence for medical nutrition therapy for type 1 and type 2 diabetes in adults. J Am Diet Assoc. 2010;110(12):1852–1889. doi: 10.1016/j.jada.2010.09.014
- American Diabetes Association. Standards of Medical Care in Diabetes-2014. Diabetes Care. 2014;37(Suppl 1): S14–S80. doi: 10.2337/dc14-S014
- Dworatzek PD, Arcudi K, Gougeon R, et al. Clinical practice guidelines: nutrition therapy. Canadian diabetes association clinical practice guidelines expert committee. Can J Diabetes. 2013;37(Suppl 1):S45–S55. doi: 10.1016/j.jcjd.2013.01.019
- Ley SH, Hamdy O, Mohan V, Hu FB. Prevention and management of type 2 diabetes: dietary components and nutritional strategies. Lancet. 2014;383(9933):1999–2007. doi: 10.1016/S0140-6736(14)60613-9
- Mann JI, De Leeuw I, Hermansen K, et al. Evidence-based nutritional approaches to the treatment and prevention of diabetes mellitus. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2004; 14(6):373–394. doi: 10.1016/s0939-4753(04)80028-0
- Mozaffarian D. Dietary and policy priorities for cardiovascular disease, diabetes, and obesity — a comprehensive review. Circulation. 2016;133(2):187–225. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.115.018585
- Henriksen EJ, Diamond-Stanic MK, Marchionne EM. Oxidative stress and the etiology of insulin resistance and type 2 diabetes. Free Radic Biol Med. 2011;51(5):993–999. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2010.12.005
- Valdés-Ramos R, Guadarrama-López AL, Martínez-Carrillo BE, Benítez-Arciniega AD. Vitamins and type 2 diabetes mellitus. Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. 2015;15(1):54–63. doi: 10.2174/1871530314666141111103217
- Ford ES, Mokdad AH, Ajani UA, Liu S. Associations between concentrations of alpha- and gamma-tocopherol and concentrations of glucose, glycosylated haemoglobin, insulin and C-peptide among US adults. Br J Nutr. 2005; 93(2):249–255. doi: 10.1079/bjn20041319
- Savolainen O, Lind MV, Bergström G, et al. Biomarkers of food intake and nutrient status are associated with glucose tolerance status and development of type 2 diabetes in older Swedish women. Am J Clin Nutr. 2017;106(5): 1302–1310. doi: 10.3945/ajcn.117.152850
- Waniek S, di Giuseppe R, Esatbeyoglu T, et al. Vitamin E (α- and γ-tocopherol) levels in the community: distribution, clinical and biochemical correlates, and association with dietary patterns. Nutrients. 2018;10(1):3. doi: 10.3390/nu10010003
- Ylönen K, Alfthan G, Groop L, et al. Dietary intakes and plasma concentrations of carotenoids and tocopherols in relation to glucose metabolism in subjects at high risk of type 2 diabetes: the botnia dietary study. Am J Clin Nutr. 2003;77(6):1434–1441. doi: 10.1093/ajcn/77.6.1434
- Odum EP, Ejilemele AA, Wakwe VC. Antioxidant status of type 2 diabetic patients in Port Harcourt, Nigeria. Niger J Clin Pract. 2012;15(1):55–58. doi: 10.4103/1119-3077.94099
- Sundaram RK, Bhaskar A, Vijayalingam S, et al. Antioxidant status and lipid peroxidation in type II diabetes mellitus with and without complications. Clin Sci (Lond). 1996;90(4):255–260. doi: 10.1042/cs0900255
- Rafighi Z, Shiva A, Arab S, Yousof RM. Association of dietary vitamin c and e intake and antioxidant enzymes in Type 2 diabetes mellitus patients. Glob J Health Sci. 2013; 5(3):183–187. doi: 10.5539/gjhs.v5n3p183
- Brun PJ, Yang KJ, Lee SA, et al. Retinoids: Potent regulators of metabolism. Biofactors. 2013;39(2):151–163. doi: 10.1002/biof.1056
- Manolescu DC, Sima A, Bhat PV. All-trans retinoic acid lowers serum retinol-binding protein 4 concentrations and increases insulin sensitivity in diabetic mice. J Nutr. 2009;140(2):311–316. doi: 10.3945/jn.109.115147
- Растительные источники фитонутриентов для специализированных пищевых продуктов антидиабетического действия / под ред. В.А. Тутельяна, Т.Л. Киселевой, А.А. Кочетковой. — М.: Библио- Глобус, 2016. — 422 с. [Plant sources of phytonutrients for specialized antidiabetic foods. Ed. by V.A. Tutelyan, T.L. Kiseleva, A.A. Kochetkova. M.: Biblio-Globus; 2016. 422 p. (In Russ).]
- Ríos JL, Francini F, Schinella GR. Natural products for the treatment of type 2 diabetes mellitus. Planta Med. 2015;81(12-13):975–994. doi: 10.1055/s-0035-1546131
- Thounaojam MC, Nammi S, Jadeja R. Natural products for the treatment of obesity, metabolic syndrome, and type 2 diabetes 2016. Evid Based Complement Alternat Med. 2016;2016:9072345. doi: 10.1155/2016/9072345
- Mojzer EB, Hrnčič MK, Škerget M, et al. Polyphenols: extraction methods, antioxidative action, bioavailability and anticarcinogenic effects. Molecules. 2016;21(7):E901. doi: 10.3390/molecules21070901
- Hanhineva K, Törrönen R, Bondia-Pons I, et al. Impact of dietary polyphenols on carbohydrate metabolism. Int J Mol Sci. 2010;11(4):1365–1402. doi: 10.3390/ijms11041365
- Williamson G. The role of polyphenols in modern nutrition. Nutr Bull. 2017;42(3):226–235. doi: 10.1111/nbu.12278
- Park JH, Bae JH, Im SS, Song DK. Green tea and type 2 diabetes. Integr Med Res. 2014;3(1):4–10. doi: 10.1016/j.imr.2013.12.002
- Yun SY, Kim SP, Song DK. Effects of (-)-epigallocatechin-3-gallate on pancreatic beta-cell damage in streptozotocin-induced diabetic rats. Eur J Pharmacol. 2006;541(1–2): 115–121. doi: 10.1016/j.ejphar.2006.04.040
- Iso H, Date C, Wakai K, et al. JACC Study Group. The relationship between green tea and total caffeine intake and risk for self-reported type 2 diabetes among Japanese adults. Ann Intern Med. 2006;144(8):554–562. doi: 10.7326/0003-4819-144-8-200604180-00005
- Xia N, Daiber A, Förstermann U, Li H. Antioxidant effects of resveratrol in the cardiovascular system. Br J Pharmacol. 2017;174(12):1633–1646. doi: 10.1111/bph.13492