Взаимосвязь полиморфных вариантов гена VDR, обусловливающего дефицит витамина 25(OH) D и его влияние на развитие сердечно-сосудистых рисков у пациентов с сахарным диабетом 2 типа среди населения Республики Дагестан
Научное направление: междисциплинарные биомедицинские исследования: персонализированная медицина
3 место
Проект представил: Омарова Наира Хабибулаевна
Авторы: Омарова Наира Хабибулаевна - ассистент кафедры эндокринологии
Научный руководитель: Солтаханов Эльдар Магомедрашидович - к.м.н., доцент кафедры эндокринологии; Маммаев Сулейман Нураттинович -д.м.н., профессор, заведующий кафедрой госпитальной терапии №1
Организация: Дагестанский ГМУ
Актуальность, научная новизна:
В настоящее время активно изучается витамин 25(ОН)D (D3) и его роль в различных патологических процессах. Согласно последним клиническим рекомендациям Эндокринологического общества у 40-60% населения Земли уровень обеспеченности витамином D3 расценивается как недостаточный. В силу географических особенностей население Российской Федерации находится в группе высокого риска развития недостаточности и дефицита витамина D3.
В последнее время сделаны многочисленные открытия, которые выявили новые плейотропные эффекты витамина D3. Исследования указывают на наличие обратной корреляции между дефицитом витамина D3 и распространенностью сердечно-сосудистых патологий (ССП), а также развития отдельных кардиометаболических факторов риска, таких как сахарный диабет (СД), дислипидемия, гипертония и метаболический синдром.
Согласно данным Международной федерации диабета (IDF) и по данным ВОЗ в настоящее время в мире зарегистрировано 422 млн человек, которые болеют СД. К 2040 г. прогнозируется рост числа людей больных СД до 642 млн чел. У больных сахарным диабетом 2 типа (СД2т) основной причиной смертности являются сердечно - сосудистые осложнения. По данным ВОЗ, в 2015 году от сердечно- сосудистых заболеваний (ССЗ) умерло 17,7 миллиона человек, что составило 31% всех случаев смерти в мире. Из этого числа 7,4 миллиона человек умерли от ишемической болезни сердца (ИБС) и инфаркта миокарда (ИМ). Для адекватной профилактики кардиоваскулярных осложнений СД необходимо выявление ранних предвестников и устранение рисков ССЗ.
В связи с вышеизложенным важно понимание роли дефицита витамина D3 в сердечно-сосудистой патологии при СД. В качестве индикатора витаминного статуса используют уровень 25 (OH)D. Витамин D3 (холекальциферол) – жирорастворимый витамин, который образуется в коже при действии ультрафиолетовых лучей или поступает в организм с пищевыми продуктами. В печени происходит его гидроксилирование с участием 25 – гидроксилазы с образованием 25-ОН-витамина D3, или кальцидиола. Кальцидиол поступает в кровь и транспортируется к почкам, где при участии 1-альфа- гидроксилазы происходит второе гидроксилирование с образованием 1,25-дигидрокси витамина D (1,25- (ОН)2 -витамин D3), или кальцитриола. В плазме крови кальцидиол и кальцитриол переносятся витамин - D связывающим белком (VDBP). Большинство биологических эффектов кальцитриола обусловлены его связыванием с ядерным рецептором, который действует как лиганд-активируемый фактор транскрипции.
Исследование Framingham Offspring Study с участием 1739 лиц без сердечно-сосудистых заболеваний показало, что у пациентов с уровнем D3 < 15 нг / мл, был повышенный риск развития сердечно- сосудистых заболеваний за 5,4 года наблюдения, по сравнению с теми, у кого уровень D3 > 15 нг/мл. Систематический обзор и метаанализ 11 исследований, показал обратную корреляцию между исходным уровнем D3 и развитием СД 2 типа (3612 случаев сахарного диабета из 55713 участников), а также, что уровень D3 в самом высоком квартиле, сопровождался снижением риска развития СД 2 типа на 41%.
Рецептор к витамину D3 выявлен в 35 типах клеток, в том числе и гладкомышечных клетках сосудов, кардиомиоцитах и эндотелиальных сосудах. Одним из значимых действий витамина D3 является подавление воспалительного процесса. Этот эффект может быть биологически важным для предотвращения формирования сердечно-сосудистой патологии на ранней стадии развития атеросклероза. В опытах in vitro кальцитриол ингибирует образование пенистых клеток путем супрессии захвата окисленных липопротеинов низкой плотности (ЛПНП). При кальцификация средней оболочки артерий снижается эластичность сосудов. При СД 2 типа и при хронической почечной недостаточности, риск развития кальцификации средней оболочки артерий резко возрастает. VDBP в местах повреждения эндотелия индуцирует пролиферацию и миграцию гладкомышечных клеток. Метаболиты витамина D3 (кальцидиол и кальцитриол) ингибируют действие этого белка на гладкомышечные клетки. Кроме того, кальцитриол и аналоги витамина D3 предотвращают несостоятельность атеросклеротической бляшки (разрыв, с последующим формированием тромбоза сосуда. Витамин D3 препятствуют кальцификации внеклеточного матрикса. Было выявлено, что при использовании витамина D3 и его аналогов снижается уровень факторов кальцификации (костный морфогенный белок, ФНО-альфа) с одновременным повышением активности ингибиторов кальцификации (гамма-карбоксиглутамат-содержащего белка и остеопонтина). Кальцитриол способствует образованию простациклина в гладкомышечных клетках сосудов, который препятствует тромбообразованию, клеточной адгезии и пролиферации гладкомышечных клеток. Так же известно, что витамин D3 приводит к активации синтеза белка который способствует переработке избыточного ЛПНП и липопротеинов очень низкой плотности. Данный белок активирует процессы бета-окисления жирных кислот, т.е. витамин D3 приводит к уменьшению ожирение и резистентности к инсулину, а далее и к снижению интенсивности атеросклеротических процессов. По результатам исследования с использованием метода полногеномного поиска ассоциаций, были выделены гены, мутации в которых могут повлиять на концентрацию витамина D3: Геномные эффекты витамин D реализуют через соответствующие рецепторы – ядерные рецепторы витамина D (VDR), выявление полиморфизма которого влияет на реализацию биологических эффектов витамином D3.
Новизна
Впервые, в республике Дагестан проведен анализ полиморфных вариантов гена VDR, обусловливающих дефицит витамина 25(OH) D, и их связи с сердечно- сосудистыми рисками у пациентов с сахарным диабетом 2 типа.
Практическая значимость:
Практическая значимость исследования определяется последствиями дефицита витамина 25 (OH)D и сахарного диабета 2 типа — повышенной частотой сердечно- сосудистых катастроф (ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда) приводящая к большим материальным затратам в области здравоохранения и обусловливающими высокий уровень нетрудоспособности, включая инвалидность и смертность.
Возможность использовать ранних профилактических мероприятий для предотвращения ИБС и ИМ у пациентов с сахарным диабетом 2 типа.