Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΑΝΑΣΤΟΛΕΩΝ ΤΗΣ ΔΙΠΕΠΤΙΔΥΛΠΕΠΤΙΔΑΣΗΣ 4 ΣΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΕΝΔΟΘΗΛΙΟΥ ΚΑΙ ΣΤΗΝ ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΑΟΡΤΗΣ ΣΕ ΔΙΑΒΗΤΙΚΟΥΣ ΤΥΠΟΥ 2

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ Β ΠΡΟΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΠΑΘΟΛΟΓΙΚΗ ΚΛΙΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΤΗΣ: ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΑΣΤΕΡΙΟΣ ΚΑΡΑΓΙΑΝΝΗΣ ΠΑΝΕΠ. ΕΤΟΣ AΡΙΘΜΟΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ: 3449 Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΑΝΑΣΤΟΛΕΩΝ ΤΗΣ ΔΙΠΕΠΤΙΔΥΛΠΕΠΤΙΔΑΣΗΣ 4 ΣΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΕΝΔΟΘΗΛΙΟΥ ΚΑΙ ΣΤΗΝ ΕΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΗΣ ΑΟΡΤΗΣ ΣΕ ΔΙΑΒΗΤΙΚΟΥΣ ΤΥΠΟΥ 2 ΖΩΓΡΑΦΟΥ ΙΩΑΝΝΑ ΕΙΔΙΚΟΥ ΠΑΘΟΛΟΓΟΥ ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΥΠΟΒΛΗΘΗΚΕ ΣΤΟ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΤΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΟΥ ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

2 ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΣΥΜΒΟΥΛΕΥΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΧΡΥΣΑΝΘΟΣ ΖΑΜΠΟΥΛΗΣ, ΟΜΟΤΙΜΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ (ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ) ΣΤΕΛΛΑ ΔΟΥΜΑ, ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΛΑΖΑΡΙΔΗΣ, ΟΜΟΤΙΜΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΕΠΤΑΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΧΡΥΣΑΝΘΟΣ ΖΑΜΠΟΥΛΗΣ, ΟΜΟΤΙΜΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ (ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ) ΣΤΕΛΛΑ ΔΟΥΜΑ, ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΛΑΖΑΡΙΔΗΣ, ΟΜΟΤΙΜΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΤΡΙΑΝΤΑΦΥΛΛΟΣ ΔΙΔΑΓΓΕΛΟΣ, ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΠΑΝΤΕΛΗΣ ΖΕΜΠΕΚΑΚΗΣ, ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΠΕΤΙΔΗΣ, ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΛΛΙΟΠΗ ΚΩΤΣΑ, ΕΠΙΚΟΥΡΗ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΕΝΔΟΚΡΙΝΟΛΟΓΙΑΣ «Η έγκριση της διδακτορικής διατριβής υπό της Ιατρικής Σχολής του Α.Π.Θ. δεν υποδηλοί αποδοχή των γνωμών του συγγραφέως» Νόμος 5343/32, άρθρο 202, παρ. 2 και ν. 1268/82 άρθρο 50 2

3 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΥΓΕΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΠΡΟΕΔΡΟΣ ΤΟΥ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΙΑΤΡΙΚΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ ΓΑΡΥΦΑΛΛΟΣ 3

4 4

5 5 Στην οικογένειά μου

6 6

7 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΕΛ Πίνακας κυριότερων συντμήσεων 11 Πρόλογος 15 Α. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1) Παθοφυσιολογία του Σακχαρώδη Διαβήτη τύπου Γενετικοί παράγοντες Περιβαλλοντικοί παράγοντες Διαταραχή έκκρισης ινσουλίνης Αντίσταση στην ινσουλίνη Ο ρόλος του λιπώδους ιστού και η φλεγμονή Η έκκριση του γλουκαγόνου και το φαινόμενο της ινκρετίνης 32 2) Οι ινκρετίνες ορμόνες και ο ρόλος τους στην παθογένεια του Σακχαρώδη Διαβήτη τύπου Το φαινόμενο της ινκρετίνης Δράση στα β κύτταρα Δράση στην έκκριση του γλουκαγόνου Δράση στον γαστρεντερικό σωλήνα Επίδραση στο κεντρικό νευρικό σύστημα Επίδραση στους μυς και στο λιπώδη ιστό Επίδραση στο καρδιαγγειακό σύστημα Θεραπευτικές εφαρμογές 49 3) Το ενδοθήλιο στον ΣΔ τύπου Το μονοξείδιο του αζώτου Η ενδοθηλιακή δυσλειτουργία στον ΣΔ 59 7

8 Η οδός των πολυολών 61 Τελικά προϊόντα προχωρημένης γλυκοζυλίωσης 62 Η ενεργοποίηση της πρωτεϊνικής κινάσης C 65 Η μεταβολική οδός της εξοζαμίνης 66 Το οξειδωτικό στρες 67 Άλλοι μηχανισμοί πρόκλησης ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας στον ΣΔ τύπου 2 68 Η μειωμένη βιοδιαθεσιμότητα του ΝΟ στον ΣΔ Εκτίμηση της ενδοθηλιακής λειτουργίας 70 Εκτίμηση αγγειοδιασταλτικής ικανότητας ενδοθηλίου 71 Ορολογικοί δείκτες ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας 73 4) Η ελαστικότητα της αορτής και οι παράγοντες που την επηρεάζουν 79 Ο ρόλος του κολλαγόνου και της ελαστίνης 81 Ο ρόλος των μεταλλοπρωτεϊνασών 82 Ο ρόλος των τελικών προϊόντων προχωρημένης γλυκοζυλίωσης 83 Ο ρόλος της δυσλειτουργίας του ενδοθηλίου 84 Ο ρόλος άλλων ορμονών 85 Η αντίσταση στην ινσουλίνη Κλινικές εφαρμογές και μέτρηση της αορτικής σκληρίας 86 Β. ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 1). Σκοπός της μελέτης 93 2). Μέθοδοι-ασθενείς 93 3). Στατιστική ανάλυση 97 4). Αποτελέσματα 98 8

9 5). Συζήτηση 126 6). Συμπεράσματα 135 7). Περίληψη 137 8). Abstract 139 9). Πίνακες με αποτελέσματα ). Βιβλιογραφία 145 9

10 10

11 ΠΙΝΑΚΑΣ ΚΥΡΙΟΤΕΡΩΝ ΣΥΝΤΜΗΣΕΩΝ ACR ADMA Albumin/creatinine ratio, λόγος αλβουμίνης /κρεατινίνης Asymmetric dimethylarginine, ασυμμετρική διμεθυλαργινίνη AGEs Advanced Glycosylated End Products, τελικά προϊόντα προχωρημένης γλυκοζυλίωσης ΒΝΡ Β-type natriuretic peptide, νατριουρητικό πεπτίδιο τύπου Β cfpwv carotid-femoral Pulse Wave Velocity, καρωτιδο-μηριαία ταχύτητα σφυγμικού κύματος CRP C-reactive protein, C-αντιδρώσα πρωτεΐνη DPP-4 Dipeptidyl Peptidase-4, διπεπτιδυλπεπτιδάση 4 egfr Estimated glomerular filtration rate, εκτιμώμενος ρυθμός σπειραματικής διήθησης FMD GIP Flow-mediated vasodilation, αγγειοδιαστολή λόγω αυξημένης ροής Gastric Inhibitory Polypeptide, γαστρικό ανασταλτικό πολυπεπτίδιο GLP-1 Glucagon-Like Peptide 1, γλουκαγονόμορφο πεπτίδιο 1 GLUT HbA1c HOMA-β Glucose transporters, μεταφορείς γλυκόζης Glycated hemoglobin, γλυκοζυλιωμένη αιμοσφαιρίνη Homeostasis model assessment of β-cell function, 11

12 ομοιοστατικό μοντέλο αξιολόγησης λειτουργικότητας β κυττάρων HOMA-IR Homeostasis model assessment of insulin resistance, ομοιοστατικό μοντέλο αξιολόγησης αντίστασης στην ινσουλίνη hs-crp high sensitivity C-reactive protein, C-αντιδρώσα πρωτεΐνη υψηλής ευαισθησίας ICAM-2 Intracellular Adhesion Molecule-2, ενδοκυτταρικό μόριο προσκόλλησης 2 IL-1β L-NMMA MMPs Interleukin 1β, ιντερλευκίνη-1β ΝG-μονομεθυλ-L-αργινίνη Matrix Metalloproteinases, μεταλλοπρωτεϊνάσες της θεμέλιας ουσίας ΝΟ PAI-1 Nitric Oxide, μονοξείδιο του αζώτου Plasminogen Activator Inhibitor-1, αναστολέας 1 του ενεργοποιητή του πλασμινογόνου PKC PRMTs Protein kinase C, πρωτεϊνική κινάση C Protein arginine methyltransferases, πρωτεϊνικές-ν- μεθυλoτρανσφεράσες PWV RAGEs Pulse Wave Velocity, ταχύτητα σφυγμικού κύματος Receptor for Advanced Glycation End-products, υποδοχέας τελικών προϊόντων προχωρημένης 12

13 γλυκοζυλίωσης ROS SD SDMA Reactive Oxygen Species, ενεργείς ρίζες οξυγόνου Standard deviation, τυπική απόκλιση Symmetric Dimethylarginine, συμμετρική διμεθυλαργινίνη SPSS TGF Statistical Package for the Social Sciences Transforming Growth Factor, αυξητικός παράγοντας μεταμόρφωσης TNF-a Tumor Necrosis Factor-a, παράγοντας νέκρωσης των όγκων-άλφα tpa Tissue Plasminogen Activator, ιστικός ενεργοποιητής του πλασμινογόνου VCAM Vascular Cell Adhesion Molecule-1, αγγειακό κυτταρικό μόριο προσκόλλησης VEGF Vascular Endothelium Growth Factor, αγγειακός αυξητικός παράγοντας ενδοθηλιακών κυττάρων ΑΠ ΔΜΣ ΕΛΟ ΗΚΓ ΚΝΣ ΣΔ Αρτηριακή πίεση Δείκτης μάζας σώματος Ελεύθερα λιπαρά οξέα Hλεκτροκαρδιογράφημα Κεντρικό Νευρικό Σύστημα Σακχαρώδης Διαβήτης 13

14 14

15 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Ο Σακχαρώδης Διαβήτης (ΣΔ) τύπου 2 αποτελεί μια σύνθετη διαταραχή του μεταβολισμού με κύριο εύρημα την αύξηση της γλυκόζης στο αίμα. Η παθογένειά του εξακολουθεί να αποτελεί ακόμα και σήμερα αντικείμενο ερευνών σχετικά με τους παράγοντες που συμβάλλουν στην εμφάνιση και την εξέλιξή του. Τα τελευταία χρόνια, ωστόσο, πέρα από τους κλασικούς μηχανισμούς όπως είναι η αντίσταση στην ινσουλίνη και η διαταραχή της λειτουργίας των β κυττάρων του παγκρέατος, έχει αναγνωρισθεί και ο σημαντικός ρόλος που διαδραματίζουν οι ινκρετίνες ορμόνες στην ομοιόσταση της γλυκόζης και στην εμφάνιση του ΣΔ τύπου 2. Οι ινκρετίνες είναι ορμόνες οι οποίες εκκρίνονται από τα κύτταρα του πεπτικού σωλήνα ως απάντηση σε γεύμα το οποίο περιέχει υδατάνθρακες. Οι ορμόνες αυτές προκαλούν έκκριση ινσουλίνης από τα β κύτταρα του παγκρέατος, ενώ ταυτόχρονα καταστέλλουν την έκκριση του γλουκαγόνου από τα α κύτταρα του παγκρέατος και επιβραδύνουν τη γαστρική κένωση. Διάφορες έρευνες έδειξαν, ότι οι ινκρετίνες συμβάλλουν σημαντικά στη ρύθμιση της μεταγευματικής υπεργλυκαιμίας μετά από τη σύνδεσή τους με ειδικό υποδοχέα, αλλά ασκούν και μια σειρά επιπλέον δράσεων σε διάφορα όργανα στόχους. Η δράση των ινκρετινών στον ΣΔ τύπου 2 είναι διαταραγμένη και αυτό φαίνεται να συμβάλλει στην εμφάνιση της υπεργλυκαιμίας. Με βάση αυτό, τα τελευταία χρόνια έχει αναπτυχθεί μια σειρά από νέα φάρμακα που στηρίζονται στη δράση των ορμονών αυτών με το μεγαλύτερο θεραπευτικό ενδιαφέρον να το παρουσιάζει το γλουκαγονόμορφο πεπτίδιο (GLP-1 glucagon like peptide). Ωστόσο, η βραχεία ημιπερίοδος ζωής του GLP-1 (2 έως 3 λεπτά) λόγω της διάσπασής του 15

16 από το ένζυμο διπεπτυδυλπεπτιδάση 4 (DPP-4) περιορίζει τις θεραπευτικές εφαρμογές του. Το πρόβλημα αυτό αντιμετωπίστηκε με την ανάπτυξη αναλόγων των υποδοχέων του GLP-1, τα οποία είναι ανθεκτικά στη διάσπαση από το ένζυμο DPP-4 και αναστολέων του ενζύμου DPP-4 που παρατείνουν τη δράση του φυσικού GLP-1. Καθώς υποδοχείς του GLP-1 και υποστρώματα του ενζύμου DPP- 4 υπάρχουν σε πληθώρα ιστών, μεταξύ των οποίων των ενδοθηλιακών κυττάρων και των λείων μυϊκών κυττάρων του τοιχώματος των αγγείων, το ερώτημα που τίθεται είναι εάν αυτά τα φάρμακα ασκούν και επιπλέον δράσεις στους συγκεκριμένους ιστούς πέρα από τη συμμετοχή τους στην ομοιόσταση της γλυκόζης. Τα ερωτήματα αυτά έδωσαν και το ερέθισμα για την πραγματοποίηση αυτής της διδακτορικής διατριβής. Σκοπός της συγκεκριμένης μελέτης ήταν να διερευνήσει την επίδραση ενός αναστολέα του ένζυμου DPP-4, της βιλνταγλιπτίνης, στη λειτουργία του ενδοθηλίου και στην ελαστικότητα της αορτής σε άτομα με ΣΔ τύπου 2, παράγοντες που έχουν αποδειχθεί ότι σχετίζονται με τον καρδιαγγειακό κίνδυνο. Ο έλεγχος της λειτουργίας του ενδοθηλίου έγινε με τον προσδιορισμό των επιπέδων της ADMA (Asymmetric dimethylarginine, ασύμμετρη διμεθυλαργινίνη), ενώ η εκτίμηση της ελαστικότητας των μεγάλων αρτηριών έγινε με την μέτρηση της ταχύτητας σφυγμικού κύματος μεταξύ κοινής καρωτίδας και μηριαίας αρτηρίας (καρωτιδομηριαία ταχύτητα σφυγμικού κύματος, carotid-femoral Pulse Wave Velocity, cfpwv). H cfpwv αποτελεί το «χρυσό κανόνα» προσδιορισμού της αορτικής και κατ επέκταση της αρτηριακής 16

17 σκληρίας. Τα πιο αξιόπιστα συστήματα μέτρησης είναι το Complior System και το SphygmoCor το οποίο και χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη μας. Η ανάθεση της εκπόνησης αυτής της διδακτορικής διατριβής ήταν ιδιαίτερη τιμή για μένα και θα ήθελα να εκφράσω τις θερμές μου ευχαριστίες σε όλους όσοι συνετέλεσαν στην ολοκλήρωσή της. Η ερευνητική αυτή εργασία πραγματοποιήθηκε στη Β Προπαιδευτική Παθολογική Κλινική του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Νοσοκομείο Ιπποκράτειο), με επιβλέποντα τον Ομότιμο Καθηγητή Παθολογίας κ. Χρύσανθο Ζαμπούλη, προς τον οποίο θα ήθελα να εκφράσω τις θερμές μου ευχαριστίες για τις πολύτιμες, και εποικοδομητικές συμβουλές του και για όλη τη βοήθεια που μου παρείχε κατά τη διάρκεια της εκπόνησης της διδακτορικής διατριβής. Ευχαριστώ θερμά και τα άλλα δύο μέλη της τριμελούς συμβουλευτικής επιτροπής, την Καθηγήτρια κ. Στέλλα Δούμα για τις εύστοχες παρατηρήσεις της και τη συμβολή της στον σχεδιασμό της μελέτης, όπως επίσης και τον Ομότιμο Καθηγητή κ. Αναστάσιο Λαζαρίδη για το ενδιαφέρον και τις ουσιαστικές συμβουλές του. Ολόψυχες ευχαριστίες και βαθιά ευγνωμοσύνη οφείλω στον αγαπητό συνάδελφο, δάσκαλο και συνεργάτη Διευθυντή ΕΣΥ κ. Χρήστο Σαμπάνη, για τη συνεχή καθοδήγηση και συμπαράσταση σε όλα τα στάδια της μελέτης μέχρι την ολοκλήρωσή της, χωρίς τη βοήθεια του οποίου δεν θα είχε επιτευχθεί. Επίσης, θα ήθελα να ευχαριστήσω την αγαπητή συνάδελφο Επίκουρη Καθηγήτρια κ. Ευγενία Γκαλιαγκούση για τις σημαντικές συμβουλές της κατά τον σχεδιασμό και την πραγματοποίηση της μελέτης. 17

18 Ευχαριστώ τον Επίκουρο Καθηγητή κ. Τριαντάφυλλο Διδάγγελο για την ενθάρρυνσή του και για τις χρήσιμες υποδείξεις του. Ευχαριστίες οφείλω στον Επίκουρο Καθηγητή κ. Κωνσταντίνο Πετίδη, στον Καθηγητή κ. Παντελή Ζεμπεκάκη και την Επίκουρη Καθηγήτρια κ. Καλλιόπη Κώτσα για τη συμμετοχή τους στην επταμελή επιτροπή και τις εύστοχες παρατηρήσεις τους στο τέλος της μελέτης. Επίσης, οφείλω να ευχαριστήσω το προσωπικό του εργαστηρίου της Β' Προπαιδευτικής Παθολογικής Κλινικής, τον βιολόγο κ. Κωνσταντίνο Βογιατζή και την βιοχημικό κ. Αικατερίνη Μπαλάσκα για την για την ανεκτίμητη συμβολή τους στους εργαστηριακούς προσδιορισμούς της μελέτης. Ιδιαίτερες ευχαριστίες θα ήθελα να εκφράσω στον Καθηγητή και Διευθυντή της Β Προπαιδευτικής Παθολογικής Κλινικής κ. Αστέριο Καραγιάννη για την ανεκτίμητη συμπαράσταση και τις συνεχείς παροτρύνσεις του για την ολοκλήρωση της παρούσας μελέτης. Θα ήθελα να κάνω ειδική μνεία στον εξαιρετικό συνάδελφο και φίλο, εκλιπόντα Επίκουρο Καθηγητή Παθολογίας κ. Φώτη Ηλιάδη, ο οποίος συνέβαλε στη στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων και με καθοδήγησε με τις ανεκτίμητες συμβουλές του. Ιδιαίτερες ευχαριστίες οφείλω και στον Διευθυντή ΕΣΥ κ. Αθανάσιο Παπαγεωργίου, που υπήρξε δάσκαλος και σύμβουλος σε όλη τη διάρκεια της πραγματοποίησης της διδακτορικής διατριβής. Ευχαριστώ τη Διαβητολογική Εταιρεία Βορείου Ελλάδας για την υποτροφία που χορηγήθηκε για την επεξεργασία των δειγμάτων, όπως επίσης και όλους τους ασθενείς που συμμετείχαν οικειοθελώς στη μελέτη αυτή. 18

19 Α. ΓΕΝΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 19

20 20

21 Παθοφυσιολογία Σακχαρώδη Διαβήτη τύπου 2 Ο Σακχαρώδης Διαβήτης (ΣΔ) τύπου 2 αποτελεί μια σύνθετη διαταραχή του μεταβολισμού που έχει ως κύριο χαρακτηριστικό την χρόνια υπεργλυκαιμία. Οι διαταραχές που παρατηρούνται στον ΣΔ αφορούν το μεταβολισμό των υδατανθράκων, των λιπών και των πρωτεϊνών ως αποτέλεσμα της μειονεκτικής έκκρισης της ινσουλίνης από τα β κύτταρα του παγκρέατος, αλλά και της αντίστασης των περιφερικών ιστών στη δράση της ινσουλίνης. 1 Είναι η συχνότερη μορφή διαβήτη αποτελώντας το 90% των περιπτώσεων. Οι κοινωνικοοικονομικές επιπτώσεις που προκαλεί είναι τεράστιες. Σύμφωνα με πρόσφατα στοιχεία από τις ΗΠΑ το κόστος της αντιμετώπισης ΣΔ κατά το έτος 2012 ανήλθε στο ιλιγγιώδες ποσό των 245 δισεκατομμυρίων δολαρίων. Ο ΣΔ εξελίσσεται σε πανδημία 2 με 285 εκατομμύρια ασθενείς το 2010 (6,4% του πληθυσμού) ενώ με τις πιο μετριοπαθείς προβλέψεις ο αριθμός αυτός θα ανέλθει στα 500 εκατομμύρια το 2030 (7,7% του πληθυσμού). 3 Η επίπτωση του ΣΔ τύπου 2 είναι μεγαλύτερη στις αναπτυσσόμενες χώρες, γεγονός που αποδόθηκε στην υιοθέτηση του δυτικού τρόπου ζωής και διατροφής. 2 Η αιτιοπαθογένεια του ΣΔ τύπου 2 είναι πολυπαραγοντική και περιλαμβάνει τόσο γενετικούς όσο και περιβαλλοντικούς παράγοντες που επιδρούν στη λειτουργία των β κυττάρων και στους ινσουλινοευαίσθητους ιστούς (μύες, ήπαρ, πάγκρεας και λιπώδης ιστός). 4 Πόσο καθένας από αυτούς τους παράγοντες επιδρά στην εμφάνιση του ΣΔ τύπου 2 αποτελεί ακόμα και σήμερα αντικείμενο ερευνών, ωστόσο είναι σίγουρο πως συνυπάρχουν και οι δύο κατά την εκδήλωσή του και οδηγούν στη μόνιμη υπεργλυκαιμία. (Εικόνα 1) 21

22 Εκτός από τη διαταραχή στην έκκριση και τη δράση της ινσουλίνης, υπάρχει διαταραχή στην έκκριση και άλλων ορμονών, όπως του γλουκαγόνου, της σωματοστατίνης και των ινκρετινών ορμονών, ενώ τα τελευταία χρόνια έχει αναγνωρισθεί και η δράση του λιπώδους ιστού με τις ορμόνες που εκκρίνει (λεπτίνη, αδιπονεκτίνη). 5-8 Εικόνα 1 Παθοφυσιολογία του ΣΔ τύπου 2 Κληρονομικότητα - γονίδια Περιβαλλοντικοί παράγοντες. Διαταραχή έκκρισης ινσουλίνης (βλάβη β κυττάρων) Αντίσταση στη δράση της ινσουλίνης (μύες, λιπώδης ιστός, ήπαρ) Σακχαρώδης διαβήτης τύπου 2: Υπεργλυκαιμία 22

23 Γενετικοί παράγοντες Η πλειονότητα των ατόμων με ΣΔ τύπου 2 (75-80%) φαίνεται ότι έχει πολυγονιδιακή κληρονομικότητα, η οποία μαζί με παράγοντες του περιβάλλοντος οδηγεί στην κλινική εκδήλωση της νόσου. 9, 10 Η εμφάνιση διαβήτη σε έναν μονοζυγώτη δίδυμο συνοδεύεται από κίνδυνο προσβολής και του άλλου σε ποσοστό έως και 90%. 11, 12 Επιπλέον, η πιθανότητα εκδήλωσης της νόσου αυξάνει σημαντικά σε συγγενείς πρώτου βαθμού. 13 Τα γονίδια που σχετίζονται με την παθογένεια του ΣΔ τύπου 2 μπορούν να επηρεάσουν τόσο την ευαισθησία των ιστών στη δράση της ινσουλίνης, όσο και τη λειτουργικότητα των β κυττάρων που με τη σειρά της έχει ως συνέπεια τη μειωμένη έκκριση ινσουλίνης για συγκεκριμένο ερέθισμα γλυκόζης. Σήμερα έχουν απομονωθεί μια σειρά από διαβητογόνα γονίδια τα περισσότερα από τα οποία, όμως, σχετίζονται με μειονεκτική έκκριση ινσουλίνης (KCNJ11, TCF7L2, WFS1, HNF1B κ.α.) παρά με αντίσταση στην ινσουλίνη (PPARG, IRS1, IGF1) ή με την παχυσαρκία (FTO) Από αυτά το γονίδιο TCF7L2 είναι αυτό που φαίνεται να συμμετέχει σε σημαντικό βαθμό στην παθογένεια του ΣΔ τύπου 2 και ειδικότερα στη δυσλειτουργία των β-κυττάρων. 17 Πιθανολογείται ότι τα υπεύθυνα γονίδια επηρεάζουν μεσολαβητές και ένζυμα που ρυθμίζουν τις βιολογικές δράσεις της ινσουλίνης, αλλά επιδρούν και σε μηχανισμούς που έχουν σχέση με την λειτουργία και την επιβίωση των β-κυττάρων. 18 Ωστόσο, μόνο το 10% της κληρονομικότητας του ΣΔ τύπου 2 μπορεί να εξηγηθεί με τα γονίδια που έχουν αναγνωρισθεί μέχρι τώρα. Ένα σημαντικό μέρος της κληρονομικότητας φαίνεται να σχετίζεται με λιγότερο συχνές γενετικές 23

24 παραλλαγές που είναι δύσκολο να αποκαλυφθούν με τις μελέτες που έχουν γίνει μέχρι σήμερα. Περιβαλλοντικοί παράγοντες Οι βασικοί περιβαλλοντικοί παράγοντες που οδηγούν στην κλινική εκδήλωση του ΣΔ τύπου 2, είναι η μειωμένη φυσική δραστηριότητα, η παχυσαρκία, το κάπνισμα και το ενδομήτριο περιβάλλον. Ο δυτικός τρόπος ζωής που περιλαμβάνει δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε θερμίδες και καθιστική ζωή έχει συσχετισθεί με την πανδημία της παχυσαρκίας και του ΣΔ τύπου 2. 2 Η συχνότητα και των δύο αυξάνει σημαντικά σε πληθυσμούς που μετακινούνται από αναπτυσσόμενες σε αναπτυγμένες χώρες. Η μειωμένη φυσική δραστηριότητα σε συνδυασμό με την υψηλής θερμιδικής αξίας διατροφή οδηγούν τους πληθυσμούς αυτούς σε αυξημένο κίνδυνο για την εκδήλωση της νόσου Έρευνες τελευταίων ετών ανέδειξαν τη σημασία του ενδομήτριου περιβάλλοντος για την εμφάνιση διαφόρων παθήσεων όπως η παχυσαρκία, η υπέρταση και ο ΣΔ τύπου 2. 22, 23 Η παρουσία του ΣΔ κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης φαίνεται να αυξάνει τον κίνδυνο για την εμφάνιση της ίδιας νόσου στα παιδιά. Μελέτες σε ινδιάνους Pima, όπου ο επιπολασμός του ΣΔ τύπου 2 είναι υψηλός λόγω της παχυσαρκίας, έδειξαν ότι τα παιδιά γυναικών που είχαν διαβήτη κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης παρουσίασαν νωρίτερα τη νόσο σε σχέση με αυτά που οι μητέρες τους δεν είχαν εκδηλώσει ακόμα διαβήτη Επιπλέον, η συχνότητα εμφάνισης παχυσαρκίας και ΣΔ τύπου 2 ήταν συχνότερη μεταξύ παιδιών που γεννήθηκαν αφότου η μητέρα τους εκδήλωσε 24

25 διαβήτη. 24 Σε άλλη μελέτη φάνηκε ότι ο κίνδυνος για την εμφάνιση προδιαβήτη ή την εκδήλωση διαβήτη ήταν μεγαλύτερη σε παιδιά που οι μητέρες τους είχαν διαβήτη της κύησης και αντιμετωπίστηκαν μόνο με δίαιτα ή είχαν ΣΔ τύπου 1 σε ηλικία μικρότερη των 22 ετών. Επιπλέον, ο κίνδυνος στις γυναίκες με ΣΔ τύπου 1 ήταν μεγαλύτερος όταν υπήρχε υπεργλυκαιμία κατά το τρίτο τρίμηνο της κύησης, δείχνοντας ότι η ενδομήτρια υπεργλυκαιμία συνέβαλε σημαντικά στην εμφάνιση του ΣΔ τύπου ` Το εμβρυικό και νεογνικό περιβάλλον αποτελεί αντικείμενο έρευνας τα τελευταία χρόνια με ιδιαίτερη βαρύτητα στο ρόλο της επιγενετικής και στην πιθανή συσχέτιση παθήσεων των ενηλίκων με επιδράσεις κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ζωής. Διαταραχή έκκρισης ινσουλίνης Ο ΣΔ τύπου 2 χαρακτηρίζεται από διαταραχή της έκκρισης της ινσουλίνης από τα β κύτταρα του παγκρέατος μετά από φόρτιση με γλυκόζη. 7 Ωστόσο παραμένει ασαφές κατά πόσο η διαταραχή αυτή είναι αποτέλεσμα της μειωμένης μάζας των β κυττάρων ή/και της μειονεκτικής βιοσύνθεσης της ινσουλίνης. Η πρόδρομη ορμόνη της ινσουλίνης, η προϊνσουλίνη, μετατρέπεται σε ινσουλίνη και C πεπτίδιο μέσα στα β κύτταρα. Στη συνέχεια και οι δύο εκκρίνονται σε ισομοριακές ποσότητες με εξωκύττωση. Φυσιολογικά το 95% εκκρίνεται ως ινσουλίνη και μόνο το 5% ως προϊνσουλίνη. 28 Στον ΣΔ τύπου 2, όμως, συχνά παρατηρούνται αυξημένα επίπεδα 25

26 προϊνσουλίνης, γεγονός που υποδηλώνει διαταραγμένη εκκριτική ικανότητα των β κυττάρων. 29 Στα άτομα με ΣΔ τύπου 2 τα επίπεδα ινσουλίνης σε κατάσταση νηστείας είναι συχνά φυσιολογικά ή ακόμη και αυξημένα, λόγω της αντίστασης στη δράση της ινσουλίνης. Επίσης, μετά από φόρτιση με γλυκόζ,η η έκκριση της ινσουλίνης από τα β κύτταρα ως απάντηση στην υπεργλυκαιμία είναι διφασική, με μια πρώτη φάση έκκρισης, που διαρκεί περίπου 10 λεπτά και ακολουθεί η όψιμη φάση η οποία διαρκεί όσο και η υπεργλυκαιμία. Στα άτομα με ΣΔ τύπου 2, η πρώτη φάση έκκρισης της ινσουλίνης είναι αισθητά μειωμένη ή ακόμη και απουσιάζει πλήρως, ενώ η δεύτερη φάση διατηρείται αλλά παρουσιάζει καθυστέρηση. 30 Ερέθισμα για την έκκριση της ινσουλίνης είναι η γλυκόζη, ορισμένα αμινοξέα, τα ελεύθερα λιπαρά οξέα, οι χολινεργικοί αγωνιστές, οι β2 αδρενεργικοί αγωνιστές και το γλουκαγονόμορφο πεπτίδιο 1 (GLP- 1, glucagon-like peptide 1). Αντιθέτως οι α2 αδρενεργικοί αγωνιστές, η σωματοστατίνη και ορισμένες προσταγλανδίνες μειώνουν την έκκριση της ινσουλίνης. 31 Αν και η γλυκόζη αποτελεί το κυριότερο ερέθισμα για την έκκριση ινσουλίνης, η μακροχρόνια υπεργλυκαιμία μπορεί να προκαλέσει μη αναστρέψιμη βλάβη τόσο στη λειτουργικότητα όσο και στην επιβίωση των β κυττάρων, γνωστή ως γλυκοτοξικότητα. 32 Τα παγκρεατικά β κύτταρα είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στις μεταβολές συγκέντρωσης της γλυκόζης. Η παρατεταμένη έκθεση των β κυττάρων σε αυξημένες συγκεντρώσεις γλυκόζης προκαλεί σταδιακή μείωση της έκφρασης του γονιδίου της ινσουλίνης με αποτέλεσμα την μείωση της έκκρισής της Επίσης, η χρόνια υπεργλυκαιμία προκαλεί διαταραχή στη λειτουργία των 26

27 μιτοχονδρίων και επάγει την παραγωγή ελεύθερων ριζών οξυγόνου (reactive oxygen species, ROS) που οδηγούν σε χρόνιο οξειδωτικό στρες και πιθανά σε αύξηση της απόπτωσης και τελικά μείωση της μάζας των β κυττάρων. 35 Άλλοι μηχανισμοί που προτείνονται είναι η μειωμένη έκφραση του γονιδίου της γλυκοκινάσης και της δραστηριότητας των μεταφορέων γλυκόζης 2 (glucose transporters 2, GLUT 2) που βρίσκονται στα β κύτταρα του παγκρέατος. 36 Εκτός από τη γλυκοτοξικότητα και η λιποτοξικότητα πιθανά να παίζει ρόλο στη δυσλειτουργία των β κυττάρων. Η παρατεταμένη έκθεση σε αυξημένες συγκεντρώσεις των ελεύθερων λιπαρών οξέων (ΕΛΟ) μπορεί να έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στα β κύτταρα με τη δημιουργία τοξικών μεταβολιτών. 37 Ωστόσο, υπάρχουν αναφορές που προέρχονται κυρίως από μελέτες σε πειραματόζωα, που δείχνουν ότι οι επιβλαβείς επιδράσεις των λιπιδίων στα β κύτταρα συμβαίνουν μόνο με την παρουσία της υπεργλυκαιμίας. Η υπεργλυκαιμία με τη σειρά της δυσχεραίνει την οξείδωση των ΕΛΟ στα μιτοχόνδρια, που έχει ως συνέπεια αυτά να εκτρέπονται προς εστεροποίηση στο κυτταρόπλασμα, και να προκαλείται συσσώρευση του συνενζύμου ακυλο CoA. Το φαινόμενο της τοξικής επίδρασης της υπεργλυκαιμίας και των ΕΛΟ στα β κύτταρα ονομάζεται γλυκολιποτοξικότητα Ένας άλλος μηχανισμός που πιθανολογείται ότι προκαλεί διαταραχή της λειτουργίας των β κυττάρων είναι η εναπόθεση αμυλοειδούς στα νησίδια του παγκρέατος. Το νησιδιακό αμυλοειδές πολυπεπτίδιο (islet amyloid polypeptide, ΙΑPP) φυσιολογικά παράγεται από τα ίδια τα β κύτταρα και αποθηκεύεται στα εκκριτικά κοκκία. Οι λειτουργίες του δεν είναι πλήρως κατανοητές, αλλά φαίνεται να διεγείρει την έκκριση της ινσουλίνης και να αναστέλλει την γαστρική κένωση και 27

28 την όρεξη. 41, 42 Η έκκρισή του ΙΑΡΡ διεγείρεται από παράγοντες παρόμοιους με αυτούς που διεγείρουν την έκκριση της ινσουλίνης. 43 Οι μηχανισμοί με τους οποίους τα διαλυτά ινίδια μετατρέπονται σε αδιάλυτα και εναποτίθενται με τη μορφή αμυλοειδούς παραμένουν ασαφείς. Υπάρχουν ενδείξεις ότι η αυξημένη έκκριση του IAPP σε συνδυασμό με την αυξημένη αναλογία προϊνσουλινης/ινσουλίνης που υπάρχει στο ΣΔ τύπου 2 οδηγούν σε μεταβολή των ιδιοτήτων των ινιδίων που τελικά εναποτίθενται με τη μορφή αμυλοειδούς. 44 Συνέπεια αυτής της διεργασίας είναι η μείωση της μάζας των β κυττάρων και η επιτάχυνση της απόπτωσής τους. 45 Αντίσταση στην ινσουλίνη Η ινσουλίνη ασκεί τις βιολογικές της δράσεις μέσω της σύνδεσής της με τον ειδικό υποδοχέα ινσουλίνης (insulin receptor, IR) και τον υποδοχέα του παρόμοιου με την ινσουλίνη αυξητικού παράγοντα 1 (insulin-like growth factor-1, IGF-1R). Οποιαδήποτε διαταραχή κατά τη διαδρομή του μηνύματος της ινσουλίνης από τους ειδικούς υποδοχείς της στα κύτταρα στόχους μέχρι την τελική εκδήλωση της δράσης της, μπορεί να προκαλέσει αντίσταση στην ινσουλίνη. Αυτό σημαίνει ότι χρειάζονται υψηλότερα επίπεδα ινσουλίνης για την διατήρηση φυσιολογικών επιπέδων γλυκόζης στο αίμα. Εκτός από τον ΣΔ τύπου 2, η αντίσταση στην ινσουλίνη απαντάται και σε παχύσαρκα άτομα καθώς και σε καταστάσεις με αυξημένη παραγωγή ορμονών που ανταγωνίζονται τη δράση της ινσουλίνης (σύνδρομο Cushing, μεγαλακρία, πρωτοπαθής αλδοστερονισμός, φαιοχρωμοκύττωμα, στρες, κλπ). 28

29 Η αντίσταση στην ινσουλίνη αφορά κυρίως το ήπαρ, τους σκελετικούς μύες και τον λιπώδη ιστό. Στο ήπαρ η αντίσταση στην ινσουλίνη έχει ως συνέπεια την αυξημένη παραγωγή γλυκόζης μετά από ολονύκτια νηστεία και τη μειωμένη καταστολή της παραγωγής της, μετά από γεύμα. Κατά τη διάρκεια της νηστείας οι μεγαλύτερες ποσότητες γλυκόζης καταναλώνονται από τους ιστούς που δεν εξαρτώνται από τη δράση της ινσουλίνης, όπως ο εγκέφαλος, και μόνο το 25 % της γλυκόζης προσλαμβάνεται από τους ινσουλινοεξαρτώμενους ιστούς. Συνεπώς υπό τις συνθήκες αυτές η ινσουλινοαντοχή στο ήπαρ διαδραματίζει πιο σημαντικό ρόλο από την αντίσταση στην ινσουλίνη στους περιφερικούς ιστούς. Κατά τη διάρκεια της μεταγευματικής φάσης η γλυκόζη προσλαμβάνεται με τον ίδιο ρυθμό από το ήπαρ και από τους σκελετικούς μύες και αυτός είναι ο λόγος που η ευαισθησία στην ινσουλίνη είναι εξίσου σημαντική στο ήπαρ και στους σκελετικούς 46, 47 μύες. Η αυξημένη παραγωγή γλυκόζης από το ήπαρ φαίνεται να οφείλεται στην αυξημένη γλυκονεογένεση στην οποία συμβάλλει η αυξημένη δραστηριότητα ενζύμων που ενεργοποιούνται από τα ΕΛΟ. 47 Μια άλλη σημαντική παράμετρος για την αντίσταση στην ινσουλίνη στον μυϊκό ιστό είναι και η διαταραχή της μετακίνησης των μεταφορέων γλυκόζης 4 (glucose transporters 4, GLUT 4) στην επιφάνεια των μυϊκών κυττάρων λόγω της μειονεκτικής μετάδοσης σήματος από την ινσουλίνη παρόλο που η έκφραση των GLUT 4 στα άτομα με ΣΔ τύπου 2 είναι φυσιολογική. 47 Άλλες διαταραχές που επισημάνθηκαν ως αιτία της αντίστασης στην ινσουλίνη σε κυτταρικό επίπεδο είναι η μειωμένη δραστηριότητα της τυροσινικής κινάσης και η ελαττωματική ενεργοποίηση του 29

30 υποστρώματος του υποδοχέα της ινσουλίνης (insulin receptor substrate 1, IRS-1) που σχετίζεται με την φωσφαδινοσιτολ 3-κινάση και την πρωτεϊνική κινάση Β, ενώ επίσης παρατηρήθηκαν και ανωμαλίες στην σύνθεση του γλυκαγόνου. 48 Τα αυξημένα επίπεδα των ΕΛΟ και του παράγοντα νέκρωσης των όγκων (tumor necrosis factor a, TNF-a) ο οποίος διεγείρει την λιπόλυση και που φαίνεται ότι επηρεάζει άμεσα και την λειτουργία του υποδοχέα της ινσουλίνης πιθανόν να συμβάλλουν στην αντίσταση στην ινσουλίνη μέσω της λιποτοξικότητας. 46 Παρά τους μηχανισμούς της γλυκοτοξικότητας και λιποτοξικότητας που αναφέραμε ως σημαντικούς για τη δημιουργία της αντίστασης στην ινσουλίνη, υπάρχουν πολλές μελέτες σε μη παχύσαρκα άτομα με ΣΔ τύπου 2 με ελάχιστη ή και χωρίς αντίσταση στην ινσουλίνη οι οποίες έδειξαν ότι η αντίσταση στην ινσουλίνη μπορεί να δημιουργηθεί και χωρίς αυτούς τους μηχανισμούς. Είναι πλέον ξεκάθαρο ότι για την εμφάνιση μόνιμης υπεργλυκαιμίας στον ΣΔ τύπου 2 είναι απαραίτητη η ταυτόχρονη παρουσία της αντίστασης στην ινσουλίνη και της διαταραχής έκκρισής της. Ωστόσο δεν υπάρχει ομοφωνία για το ποια διαταραχή από τις δύο είναι η πρώτη. Ο ρόλος του λιπώδους ιστού και η φλεγμονή Η χρόνια αύξηση της πρόσληψης τροφής η οποία οδηγεί στην αύξηση του σωματικού βάρους πάνω από τα φυσιολογικά όρια φαίνεται να συμβάλλει καθοριστικά στην εμφάνιση του ΣΔ τύπου 2 σε άτομα με γενετική προδιάθεση και ευαισθησία σε παράγοντες του περιβάλλοντος. 30

31 Η παχυσαρκία, η πιο κοινή αιτία της αντίστασης στην ινσουλίνη, συνδέεται με μειωμένο αριθμό υποδοχέων ινσουλίνης και με αδυναμία μεταβίβασης του σήματος της ινσουλίνης. Παρόλο που υπάρχει συσχέτιση μεταξύ αντίστασης στην ινσουλίνη και παχυσαρκίας, οι δύο αυτές καταστάσεις δεν είναι αναγκαστικά συνώνυμες, και συμμετέχουν ανεξάρτητα στην αύξηση του καρδιαγγειακού κινδύνου στα άτομα με διαβήτη. 49 Τα τελευταία χρόνια έχει αναγνωρισθεί ο σημαντικός ρόλος που διαδραματίζει ο λιπώδης ιστός στην παθογένεια του ΣΔ τύπου 2. Ο λιπώδης ιστός δε θεωρείται πια μόνο αποθήκη ενέργειας, αλλά φαίνεται να αποτελεί έναν ενδοκρινή αδένα που εκκρίνει διάφορες ορμόνες, τις λιποκυτταροκίνες (adipocytokines), όπως η λεπτίνη (leptin), η αντιπονεκτίνη (adiponectin), η ρεζιστίνη (resistin) και η βισφατίνη (visfatin). 50 Από τις ορμόνες αυτές κάποιες έχουν προφλεγμονώδη δράση και συμβάλουν στη δυσλειτουργία των β κυττάρων, ενώ άλλες εξασκούν προστατευτική δράση πάνω στα β κύτταρα. Έχει αποδειχθεί ότι η χρόνια έκθεση των β κυττάρων στην λεπτίνη προάγει τη φλεγμονή και την απόπτωση τους. 50 Άλλες κυτοκίνες που απελευθερώνονται από τα λιποκύτταρα, όπως ο TNF-a, η ιντερλευκίνη - 1β (Interleukin 1β, IL-1β) και η χημειοτακτική πρωτεΐνη των μονοκύτταρων 1 (monocytechemoattractant protein, MCP-1) μπορούν επίσης να επηρεάσουν την επιβίωση των β κυττάρων, αλλά και να επιδεινώσουν την αντίσταση στην 51, 52 ινσουλίνη. 31

32 Η έκκριση του γλουκαγόνου και το φαινόμενο της ινκρετίνης Στον ΣΔ τύπου 2 παρατηρείται διαταραχή της έκκρισης του γλουκαγόνου και των δύο ινκρετινών ορμονών που περιλαμβάνουν το γλουκαγονόμορφο πεπτίδιο (glucagon-like peptide 1, GLP-1) και το γαστρικό ανασταλτικό πολυπεπτίδιο (gastric inhibitory polypeptide, GIP) Συγκεκριμένα η έκκριση του γλουκαγόνου κατά τη διάρκεια της νηστείας είναι αυξημένη και δεν καταστέλλεται επαρκώς μετά τα γεύματα με αποτέλεσμα τη συνέχιση της γλυκογονόλυσης παρά τα αυξημένα επίπεδα γλυκόζης, γεγονός που φαίνεται να συμβάλει στην υπεργλυκαιμία. 55 Ο μηχανισμός που ευθύνεται για αυτό δεν είναι απολύτως κατανοητός, ωστόσο φαίνεται να παίζει ρόλο και η διαταραχή της έκκρισης των ινκρετινών ορμονών. Στο φαινόμενο της ινκρετίνης και στη σημασία του στην παθογένεια του ΣΔ τύπου 2 θα αναφερθούμε εκτενέστερα στη συνέχεια. 32

33 Οι ινκρετίνες ορμόνες και ο ρόλος τους στην παθογένεια του ΣΔ τύπου 2 Οι ινκρετίνες είναι ορμόνες οι οποίες εκκρίνονται από το εντερικό επιθήλιο μετά τη λήψη τροφής και προκαλούν απελευθέρωση ινσουλίνης από τα β κύτταρα του παγκρέατος, ενώ ταυτόχρονα καταστέλλουν την έκκριση του γλουκαγόνου. Η πρώτη αναφορά στις ορμόνες του πεπτικού και στη διασύνδεση τους με την ενδοκρινή μοίρα του παγκρέατος προέρχεται από τους Bayliss και Starling το Στις αρχές της δεκαετίας του 60 τουλάχιστον τρεις διαφορετικές επιστημονικές ομάδες παρατήρησαν ότι η χορήγηση γλυκόζης από το στόμα αποτελεί πιο ισχυρό ερέθισμα για την έκκριση ινσουλίνης απ ότι η ενδοφλέβια χορήγηση γλυκόζης σε ποσότητες που προκαλούσαν την ίδια αύξηση της γλυκόζης στο αίμα Το φαινόμενο αυτό ονομάστηκε φαινόμενο της ινκρετίνης (incretin effect) και αποδόθηκε στην δράση ουσιών (ινκρετινών ορμονών) οι οποίες εκκρίνονται από το έντερο. Το 1971 απομονώθηκε η πρώτη ινκρετίνη, το GIP και στη συνέχεια το 1985 απομονώθηκε το GLP-1 που παρουσιάζει και το 60, 61 μεγαλύτερο θεραπευτικό ενδιαφέρον. Το GIP είναι πεπτιδική ορμόνη που συντίθεται και εκκρίνεται από τα εντεροενδοκρινή Κ κύτταρα που βρίσκονται στο βλεννογόνο του δωδεκαδάκτυλου και της νήστιδας ενώ το GLP-1 από τα L κύτταρα του ειλεού και του παχέος εντέρου. 62 Το GLP-1 αποτελείται από 30 αμινοξέα και βρίσκεται σε δύο μορφές, το GLP-1 (7-37) και το GLP-1 (7-36) αμίδιο, με το δεύτερο να αποτελεί το 80% της κυκλοφορούσας μορφής του. Οι ορμόνες αυτές απελευθερώνονται μετά από τη λήψη γεύματος πλούσιου σε λίπη και υδατάνθρακες. 63 Τα επίπεδα του GLP-1 αυξάνονται 33

34 με διφασική μορφή μέσα σε λίγα λεπτά μετά τη λήψη γλυκόζης, αρχικά με μια πρώτη φάση έκκρισης που κρατάει 5 με 15 λεπτά και ακολουθεί μια παρατεταμένη φάση μέσα σε 30 με 60 λεπτά. 64 Και οι δύο φάσεις έκκρισης φαίνεται ότι διεγείρονται από την απευθείας επίδραση των θρεπτικών ουσιών στα L κύτταρα, αλλά και από την δράση νευρωνικών και άλλων ενδοκρινών παραγόντων του εντέρου που ενεργοποιούν τα L κύτταρα. Τα βασικά επίπεδα του φυσικού GLP-1 είναι 5-10 pmol/l και αυξάνονται στο διπλάσιο με τριπλάσιο μετά τη λήψη τροφής και ανάλογα με το μέγεθος και τη σύνθεση του γεύματος. 65 Ο χρόνος ημίσειας ζωής του GLP-1 είναι μόλις 1-2 λεπτά καθώς με την επίδραση του ενζύμου διπεπτιδυλπεπτιδάση 4 (DPP-4) και την απόσπαση των δύο πρώτων αμινοξέων από το αμινοτελικό άκρο, το απομείναν (9-36) πεπτίδιο χάνει την ινσουλινοτρόπο δράση του. 66, 67 (Εικόνα 2) Εικόνα 2: Η δημιουργία του GLP-1 από το προγλουκαγόνο και η διάσπασή του από το ένζυμο DPP-4 (προσαρμογή από Kim and Egan 68 ) 34

35 Οι ινκρετίνες ορμόνες ασκούν τη δράση τους μέσω του υποδοχέα τους, GLP-1R που ανήκει στην ευρύτερη οικογένεια των υποδοχέων που συνδυάζονται με την πρωτεΐνη G. 69 Ο υποδοχέας δρα με την ενεργοποίηση, μέσω της πρωτεΐνης G, της αδενυλκυκλάσης 70 και εκφράζεται σε μια πληθώρα ιστών, όπως τα παγκρεατικά νησίδια, ο εγκέφαλος, η καρδιά, τα νεφρά και ο γαστρεντερικός σωλήνας, συμπεριλαμβανομένου του στομάχου Οι προσπάθειες να απομονωθούν περισσότεροι υποτύποι του υποδοχέα του GLP-1 δεν έφεραν κάποιο αποτέλεσμα και μέχρι στιγμής αναγνωρίστηκε μόνο ένας, χωρίς ωστόσο να έχει εξακριβωθεί ο ρόλος του σε διάφορα όργανα. 74 Το φαινόμενο ης ινκρετίνης Η σπουδαιότερη δράση του GLP-1 είναι ως ινκρετίνη ορμόνη. 75 Το φαινόμενο ινκρετίνης ουσιαστικά αποτελεί τη διαφορά στην έκκριση ινσουλίνης που προκαλείται από την ενδοφλέβια σε σχέση με από το στόμα χορηγούμενη γλυκόζη σε ποσότητες οι οποίες προκαλούν όμοια αύξηση της γλυκόζης στο αίμα. 58 Σε φυσιολογικά άτομα η χορήγηση γλυκόζης από το στόμα προκαλεί διπλάσια έως και τριπλάσια αύξηση έκκρισης ινσουλίνης. Το αποτέλεσμα ωστόσο διαφέρει ανάλογα με την ποσότητα της γλυκόζης και η αύξηση της έκκρισης της ινσουλίνης είναι μικρή όταν η γλυκόζη χορηγείται σε μικρές ποσότητες ενώ όταν χορηγηθεί σε μεγαλύτερες ποσότητες η έκκριση της ινσουλίνης είναι πολύ μεγαλύτερη. 76 Με τον τρόπο αυτό ο οργανισμός επιτυγχάνει μικρότερο μεταγευματικό φορτίο γλυκόζης ανεξάρτητα από την 35

36 ποσότητα των υδατανθράκων του γεύματος ενώ το ίδιο συμβαίνει και μετά την λήψη μικτών γευμάτων. Πολλές ορμόνες συσχετίστηκαν με το φαινόμενο ινκρετίνης, όμως σήμερα είναι γνωστό ότι οι πιο σημαντικές είναι το GIP και το GLP Οι δύο ορμόνες έχουν δείξει τη δράση τους σε πειραματικά μοντέλα όπου και οι δύο έχουν ινσουλινοεκκριτική ικανότητα επαρκή για να εξηγήσει το φαινόμενο ινκρετίνης. 77 Ωστόσο υπάρχει μια αβεβαιότητα για το ρόλο που έχει η κάθε μία χωριστά, μια και το GIP κυκλοφορεί σε συγκέντρωση δεκαπλάσια του GLP-1, το τελευταίο όμως φαίνεται να έχει πιο ισχυρή δράση. 78 Επίσης είναι σημαντικό να τονιστεί ότι και οι δύο ορμόνες χρειάζονται αυξημένα επίπεδα γλυκόζης για να ενεργοποιηθεί η ινσουλινοεκκριτική δράση τους. Σε πρόσφατες μελέτες φάνηκε ότι και οι δυο ορμόνες προκαλούν ισχυρή έκκριση ινσουλίνης από την αρχή ενός γεύματος με ισχυρότερη δράση του GLP-1 σε υψηλότερα επίπεδα γλυκόζης. 79 Η σημασία και των δύο ορμονών για την ομοιόσταση της γλυκόζης είναι αναμφίβολη. Στα άτομα με ΣΔ τύπου 2 το φαινόμενο ινκρετίνης είναι διαταραγμένο, συμβάλλοντας έτσι στην εμφάνιση μεταγευματικής υπεργλυκαιμίας. Δράση στα β κύτταρα Η δράση του GLP-1 στα β-κύτταρα του παγκρέατος ασκείται, τουλάχιστον μερικά, μέσω των υποδοχέων του (GLP-1R) που βρίσκονται στη μεμβράνη των β κυττάρων. 80 Η σύνδεση του GLP-1 με τον υποδοχέα του προκαλεί ενεργοποίηση μέσω της πρωτεΐνης G, της αδενυλκυκλάσης που οδηγεί στο σχηματισμό camp. Ακολουθεί η ενεργοποίηση της 36

37 πρωτεϊνικής κινάσης Α (PKA) και του camp-gefii (camp-regulated guanine nucleotide exchange factor II) που έχει ως συνέπεια το κλείσιμο των εξαρτώμενων από το ATP δίαυλων καλίου και την εκπόλωση της κυτταρικής μεμβράνης. Αυτό πυροδοτεί το άνοιγμα των δίαυλων ασβεστίου και την είσοδο ασβεστίου μέσα στο κύτταρα. Ακολουθεί σύσπαση των μικροϊνιδίων και εξωκύττωση 3) της ινσουλίνης. 81 (Εικόνα Όταν η γλυκόζη εισέλθει με τη βοήθεια των GLUT 2 στα κύτταρα, φωσφωρυλιώνεται σε φωσφορική-6- γλυκόζη με τη βοήθεια του ενζύμου γλυκοκινάση και μεταβολίζεται στα μιτοχόνδρια. Στη συνέχεια σχηματίζεται ATP και μεταβάλλεται η αναλογία του ATP/ADP με συνέπεια να κλείνουν οι δίαυλοι καλίου. 82 Το GLP-1 αυξάνει την έκφραση τόσο των μεταφορέων γλυκόζης όσο και της γλυκοκινάσης που είναι οι δύο παράγοντες που καθορίζουν την ταχύτητα της γλυκόλυσης. Με αυτόν τον τρόπο αυξάνεται η ευαισθησία και η λειτουργικότητα των β κυττάρων, επειδή μειώνεται ο ουδός της γλυκόζης που προκαλεί 83, 84 έκκριση ινσουλίνης. Επιπλέον το GLP-1 προστατεύει το β-κύτταρο από την εξάντληση και βοηθάει στην επανατροφοδότησή του με ινσουλίνη. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της αύξησης της μεταγραφής των γονιδίων που σχετίζονται με τη βιοσύνθεση της ινσουλίνης και την σταθεροποίηση του mrna. 85 Το γονίδιο PDX-1 (pancreatic and duodenal homeobox 1) είναι ο πιο γνωστός σημαντικός μεταφραστικός παράγοντας, απαραίτητος για την ανάπτυξη του παγκρέατος, καθώς και τη βιοσύνθεση, διαφοροποίηση, πολλαπλασιασμό και επιβίωση των β-κυττάρων. GLP-1 επηρεάζει τη λειτουργία του PDX-1 μέσω των μεταβολικών οδών που εξαρτώνται από το camp/pka. 86 Τα αυξημένα επίπεδα του camp Το 37

38 προκαλούν μεταβολές σε λειτουργικές υπομονάδες, με επακόλουθο την ενεργοποίηση του CREB (camp response element-binding) και στη συνέχεια της πρωτεΐνη Gs PI-3K/PKB (phosphatidylinositol 3- kinase/protein kinase B). 87 Η ενεργοποίηση της τελευταίας από το GLP- 1 έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση της έκφρασης του γονιδίου PDX-1, τη μετακίνησή του στον πυρήνα των β-κυττάρων, όπου συνδέεται με τον ενεργοποιητή του γονιδίου της ινσουλίνης. Με τον τρόπο αυτό φαίνεται ότι το GLP-1 προάγει τον πολλαπλασιασμό και τη διαφοροποίηση των β 87, 88 κυττάρων. Μελέτες σε τρωκτικά και ανθρώπους έδειξαν ότι η ενεργοποίηση των υποδοχέων GLP-1R, παίζει σημαντικό ρόλο στην ομοιόσταση της μάζας των β-κυττάρων του παγκρέατος. Η θεραπεία φυσιολογικών και διαβητικών τρωκτικών με αγωνιστές του υποδοχέα GLP-1R είχε σαν αποτέλεσμα την επιτάχυνση του πολλαπλασιασμού και της νεογένεσης των β-κυττάρων και επιβράδυνση της απόπτωσής τους, με παράλληλη αύξηση της μάζας τους. 89 Επιπλέον σε άλλες μελέτες διαπιστώθηκε ότι η ενεργοποίηση των GLP-1R σε σειρές ανθρώπινων β κυττάρων καθώς και σε κύτταρα τρωκτικών είχε σαν αποτέλεσμα την μείωση της απόπτωσής τους μετά από την έκθεσή τους σε διάφορους αποπτωτικούς παράγοντες. Η ευεργετική δράση του GLP-1 οδήγησε σε αύξηση της μάζας των β- κυττάρων τρωκτικών με ΣΔ τύπου 1 ή τύπου Με τον τρόπο αυτό εκφράστηκε η άποψη ότι το GLP-1 εξασκεί μια επιπλέον προστατευτική δράση έναντι των βλαπτικών επιδράσεων του ίδιου του διαβητικού περιβάλλοντος, όπως η γλυκοτοξικότητα, η λιποτοξικότητα και η δράση κυτοκινών. Η ισορροπία ανάμεσα στην απόπτωση και την αναγέννηση των β κυττάρων είναι σημαντική για τη διατήρηση της μάζας και της 38

39 λειτουργικότητάς τους. Η ευνοϊκή, όπως φαίνεται, επίδραση των ινκρετινών στην επιβίωση των β-κυττάρων δημιουργεί ελπίδες για τη χρήση τους σε καταστάσεις αυξημένης καταστροφής όπως είναι ο ΣΔ τύπου 1 και 2 σε πρώιμο στάδιο. Εικόνα 3 Μηχανισμός δράσης του GLP-1 στο β-κύτταρο για την έκκριση ινσουλίνης. (Προσαρμογή από Kim and Egan 67 ) 39

40 Δράση στην έκκριση του γλουκαγόνου Στα άτομα με ΣΔ τύπου 2 έχει παρατηρηθεί αυξημένη έκκριση γλουκαγόνου η οποία συνεχίζεται και μεταγευματικά, με αποτέλεσμα τη συνέχιση της γλυκογονόλυσης παρά τα αυξημένα επίπεδα γλυκόζης, γεγονός που φαίνεται να συμβάλει στην υπεργλυκαιμία. 91 Το GLP-1, αλλά όχι το GIP, αναστέλλει ισχυρά την έκκριση του γλουκαγόνου και αυτό παίζει ένα πολύ σημαντικό ρόλο στη δράση του ως ινκρετίνη ορμόνη. 92 Ο μηχανισμός με τον οποίο γίνεται η αναστολή δεν είναι απολύτως γνωστός μια και δεν υπάρχουν υποδοχείς του GLP- 1R στα α-κύτταρα του παγκρέατος. Η ινσουλίνη αναστέλλει την έκκριση του γλουκαγόνου και πιθανόν τα αυξημένα επίπεδα ινσουλίνης τοπικά γύρω από τα α-κύτταρα να αναστέλλουν την έκκριση γλουκαγόνου με ένα είδος παρακρινούς μηχανισμού. 93 Το GLP-1 όμως μπορεί να μειώσει τα επίπεδα του γλουκαγόνου και σε ασθενείς με ΣΔ τύπου 1 που έχουν C πεπτίδιο αρνητικό, υποδηλώνοντας πως υπάρχουν και άλλοι μηχανισμοί πέρα από την ινσουλίνη. 93 Πειραματικές εργασίες όπου χρησιμοποιήθηκαν απομονωμένα νησίδια τρωκτικών έδειξαν ότι το GLP- 1 προκαλούσε έκκριση σωματοστατίνης με απευθείας επίδραση στους υποδοχείς του GLP-1 πάνω στα δ κύτταρα και η σωματοστατίνη με τη σειρά της κατέστειλε την έκκριση του γλουκαγόνου. 94 Υπάρχουν αλληλοσυγκρουόμενες απόψεις πάνω στη δράση αυτή καθώς διάφοροι ερευνητές αμφισβητούν την παρουσία υποδοχέων του GLP-1 στα δ κύτταρα. 95 Η ανασταλτική δράση του GLP-1 στην έκκριση γλουκαγόνου παρατηρείται μόνο σε επίπεδα γλυκόζης στα όρια ή λίγο παραπάνω από τις τιμές νηστείας. Σε μελέτες που έγιναν σε υγιείς εθελοντές έδειξαν ότι 40

41 η ανασταλτική δράση του GLP-1 χανόταν σε επίπεδα γλυκόζης μόλις παρακάτω από τις φυσιολογικές τιμές νηστείας. 96 Αυτό είναι σημαντικό γιατί δεν επηρεάζει τους αντιρροπιστικούς μηχανισμούς της υπογλυκαιμίας. Δράση στον γαστρεντερικό σωλήνα Άλλες σημαντικές δράσεις του GLP-1 είναι η αναστολή της κινητικότητας και της εκκριτικής ικανότητας του γαστρεντερικού σωλήνα. 96 Συγκεκριμένα, το GLP-1 αναστέλλει την έκκριση του γαστρικού οξέος και των παγκρεατικών ενζύμων ενώ συγχρόνως επιβραδύνει την κένωση του στομάχου. 97, 98 Η επιβράδυνση της κινητικότητας του στομάχου έχει σαν αποτέλεσμα την καθυστέρηση της απορρόφησης των τροφών και ομαλοποίηση της μεταγευματικής υπεργλυκαιμίας σε άτομα τόσο με ΣΔ τύπου 2 και ΣΔ τύπου Ο μηχανισμός με τον οποίο γίνεται δεν είναι απολύτως γνωστός, αλλά φαίνεται να σχετίζεται με τον άξονα εγκεφάλου- γαστρεντερικού σωλήνα και τη διέγερση του παρασυμπαθητικού με παρέμβαση των υποδοχέων του GLP-1 που υπάρχουν τόσο στο στομάχι όσο και στο έντερο. Μετά την έκκριση του ακέραιου GLP-1 από τα L κύτταρα του εντέρου, αυτό περνάει τη βασική μεμβράνη του εντέρου, διαχέεται στο χόριο, όπου προσλαμβάνεται από τα ενδοθηλιακά κύτταρα των τριχοειδών. Ακολουθεί η διάσπαση του από το ένζυμο DPP-4 που βρίσκεται εκεί. 66 Μια άλλη δράση του GLP-1 είναι η διέγερση των νευρικών απολήξεων που λαμβάνει χώρα μέσα στα τριχοειδή και πριν από τη διάσπασή του. Η επαφή του με τις προσαγωγές νευρικές απολήξεις δημιουργεί παραγωγή 41

42 νευρικών σημάτων που διεγείρουν πυρήνες του προμήκη και του υποθάλαμου. 100 Αυτοί με τη σειρά τους στέλνουν απαγωγές ανασταλτικές ή διεγερτικές νευρικές ώσεις τόσο στο γαστρεντερικό σωλήνα όσο και στο πάγκρεας. Η αναστολή της εξωκρινούς μοίρας του παγκρέατος αρχικά θεωρήθηκε δευτεροπαθής λόγω της επιβράδυνσης της γαστρικής κένωσης. Μελέτες, όμως έδειξαν ότι πρόκειται για άμεση επίδραση στη λειτουργικότητα του παγκρέατος. Η ανασταλτική δράση στην γαστρική έκκριση προκαλείται με τις φυσιολογικές διακυμάνσεις των επιπέδων του GLP-1 και φαίνεται να επιτυγχάνεται μέσω του πνευμονογαστρικού και της παρασυμπαθητικής διέγερσης. 101 Επίδραση στο κεντρικό νευρικό σύστημα Αρκετές μελέτες έχουν δείξει την ύπαρξη αλληλεπίδρασης μεταξύ γαστρεντερικού συστήματος και εγκεφάλου για την ομοιόσταση της τροφής. Το GLP-1 φαίνεται να αποτελεί ένα πολύ σημαντικό ρυθμιστή της ενεργειακής ομοιόστασης του οργανισμού καθώς οι υποδοχείς GLP-1 εκφράζονται σε αρκετές περιοχές του εγκεφάλου και κυρίως στον τοξοειδή πυρήνα του υποθαλάμου που είναι ένας από τους κύριους ρυθμιστές της όρεξης και της λήψης τροφής σε αυτόν τον άξονα. 102 Μελέτες έχουν δείξει ότι το GLP-1 δεν παράγεται μόνο περιφερικά στο γαστρεντερικό σωλήνα από τα L κύτταρα του τελικού ειλεού, αλλά και στο κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ) από μια μικρή ομάδα νευρώνων στον προμήκη και το στέλεχος. 103 Φαίνεται ότι τόσο το κεντρικά όσο και το περιφερικά παραγόμενο GLP-1 συμμετέχει στη ρύθμιση πρόσληψης 42

43 της τροφής. Συγκεκριμένα η πρόσληψη τροφής έχει σαν αποτέλεσμα την απελευθέρωση του GLP-1 από το γαστρεντερικό σωλήνα, το οποίο με τη σειρά του προκαλεί τη διέγερση προσαγωγών ινών του πνευμονογαστρικού. Ακολουθεί η ενεργοποίηση των νευρώνων του ΚΝΣ που παράγουν GLP-1 και η διέγερση των υποδοχέων GLP-1 στον υποθάλαμο με αποτέλεσμα τη δημιουργία αισθήματος κορεσμού. 103 Σε μελέτες η χορήγηση GLP-1 σε ασθενείς με ΣΔ τύπου 2 είχε σαν αποτέλεσμα την σημαντική αύξηση του αισθήματος κορεσμού και της γαστρικής πληρότητας, ενώ μείωσε το αίσθημα της πείνας. 104 Η ανορεξιογόνος δράση φαίνεται ότι είναι ανεξάρτητη από την επιβράδυνση της γαστρικής κένωσης και έχει σαν αποτέλεσμα σημαντική και δοσοεξαρτώμενη μείωση της πρόσληψης τροφής με επακόλουθο τη μείωση του σωματικού βάρους. 105 Η δράση αυτή είναι πολύ σημαντική, καθώς όπως είναι γνωστό η παχυσαρκία αποτελεί μεγάλο πρόβλημα στα άτομα με ΣΔ και επιπλέον πολλά αντιδιαβητικά δισκία αυξάνουν το σωματικό βάρος. Επομένως, ο συνδυασμός των ινκρετινομιμητικών φαρμάκων με άλλες αντιδιαβητικές θεραπείες είναι μια πολύ ελκυστική πρόταση. Επίδραση στους μυς και στο λιπώδη ιστό Το GLP-1 φαίνεται να συμμετέχει στην ομοιόσταση και το μεταβολισμό των λιπιδίων σε διάφορους ιστούς όπως οι μυς, το ήπαρ και ο λιπώδης ιστός. Υπάρχει ωστόσο διαφωνία μεταξύ των ερευνητών για το αν υπάρχουν ή όχι λειτουργικοί υποδοχείς του GLP-1 σε αυτούς τους 43

44 ιστούς ή η δράση του ασκείται μέσω της επίδρασης των ορμονών των νησιδίων του παγκρέατος. Το GLP-1 αυξάνει την πρόσληψη και τη χρησιμοποίηση της γλυκόζης, καθώς και τη λιπογένεση και τη λιπόλυση στο σπλαχνικό λιπώδη ιστό. Μελέτες σε τρωκτικά έδειξαν ότι η χορήγηση GLP-1 είχε σαν αποτέλεσμα την επιβράδυνση της απορρόφησης των τριγλυκεριδίων και τη μείωση της παραγωγής αποπρωτεϊνών χωρίς ωστόσο να επηρεάζει την απορρόφηση της χοληστερόλης. Με τον τρόπο αυτό φαίνεται ότι το GLP-1 αμβλύνει και τις μεταγευματικές αιχμές των λιπιδίων. 106 Επίδραση στο καρδιαγγειακό σύστημα Η δράση του GLP-1 στο καρδιαγγειακό σύστημα φαίνεται να είναι σημαντική. Οι επιδράσεις του GLP-1 ήρθαν στο προσκήνιο τα τελευταία χρόνια καθώς φάνηκε ότι αυτό επιδρά ευνοϊκά στην αρτηριακή πίεση, τη λειτουργία του ενδοθηλίου, τον μεταβολισμό του μυοκαρδίου, την αθηροσκλήρωση και τη λειτουργικότητα της αριστερής κοιλίας, με μηχανισμούς ανεξάρτητους από την επίδραση στον γλυκαιμικό έλεγχο. 107 Οι υποδοχείς GLP-1 εκφράζονται σε πολλούς ιστούς, μεταξύ των οποίων τα καρδιακά μυϊκά κύτταρα, τα ενδοθηλιακά κύτταρα και τα λεία μυϊκά κύτταρα των αγγείων. 107 Μελέτες σε τρωκτικά έχουν δείξει πως η ενεργοποίηση αυτών των υποδοχέων μπορεί να έχει σημαντικές επιδράσεις στο καρδιαγγειακό σύστημα, όπως η αύξηση της καρδιακής συχνότητας και της αρτηριακής πίεσης, η βελτίωση της συσταλτικότητας του μυοκαρδίου και η προστασία των μυοκαρδιακών κυττάρων κατά τη διάρκεια της φάσης ισχαιμίας επαναιμάτωσης. 108 Σε αντίστοιχες 44

45 ερευνητικές εργασίες σε ανθρώπους, ωστόσο, παρατηρήθηκε μείωση της αρτηριακής πίεσης μετά από θεραπεία με αγωνιστές GLP-1R, η οποία ήταν ανεξάρτητη από τη μείωση του σωματικού βάρους. 109 Πέρα από τις δυνητικές επιδράσεις του GLP-1 στην αρτηριακή πίεση, έχει φανεί σε μελέτες σημαντική δράση στη λειτουργικότητα της αριστερής κοιλίας, ιδίως μετά από ισχαιμική βλάβη. 108 Ο Νικολαΐδης και οι συνεργάτες έδειξαν ότι η συνεχής ενδοφλέβια χορήγηση GLP-1 για 72 ώρες βελτίωσε τη λειτουργικότητα της αριστερής κοιλίας σε ασθενείς με οξύ έμφραγμα του μυοκαρδίου και σημαντική δυσλειτουργία της αριστερής κοιλίας μετά από επιτυχή αγγειοπλαστική. 110 Ο ίδιος συγγραφέας σε άλλη μελέτη, έδειξε πως η 48ώρη συνεχής ενδοφλέβια χορήγηση GLP-1 σε σκύλους με διατατική μυοκαρδιοπάθεια, βελτίωσε τη λειτουργικότητα της αριστερής κοιλίας και τη αιμοδυναμική κατάσταση των πειραματόζωων. 111 Τα αποτελέσματα αυτά αποδόθηκαν στην αυξημένη πρόσληψη και χρησιμοποίηση της γλυκόζης από τα μυοκαρδιακά κύτταρα και τα μειωμένα επίπεδα νορεπινεφρίνης και γλουκαγόνου που διαπιστώθηκαν, ανεξάρτητα από τα παρόμοια επίπεδα ινσουλίνης που υπήρχαν ανάμεσα στις δύο ομάδες, υποδηλώνοντας πως οι επιδράσεις αυτές του GLP-1 είναι ανεξάρτητες από την ινσουλινοεκκριταγωγό του δράση. 111 Πέρα από τη δράση του στη συσταλτικότητα του μυοκαρδίου, το GLP-1 φαίνεται να έχει και καρδιοπροστατευτικές ιδιότητες. Σε πειράματα όπου προκλήθηκε βλάβη ισχαιμίας-επαναιμάτωσης, η χορήγηση GLP-1 σε απομονωμένες καρδιές ποντικών είχε σαν αποτέλεσμα τη σημαντική μείωση του μεγέθους του εμφράκτου σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. 108 Σε άλλη μελέτη φάνηκε ότι το GLP-1 αύξησε την πρόσληψη και τη χρησιμοποίηση της γλυκόζης από τα 45

46 μυοκαρδιακά κύτταρα μέσω αύξησης της παραγωγής του μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ) και της μετακίνησης των μεταφορέων γλυκόζης, GLUT 1 στην επιφάνεια των κυττάρων αυτών. 112 Ο πιο σημαντικός μηχανισμός, όμως φαίνεται να είναι η μεταβολή του μεταβολισμού της καρδιάς από τη χρησιμοποίηση λιπαρών οξέων προς τη χρησιμοποίηση γλυκόζης (εικόνα 4). Στην υγιή καρδιά το 60-90% του ATP που χρειάζεται προέρχεται από την οξείδωση λιπαρών οξέων και το υπόλοιπο από την οξείδωση της γλυκόζης. Σε καρδιακή βλάβη, έχουμε στροφή του μεταβολισμού προς τη γλυκόζη, μια και η οξείδωσή της καταναλώνει λιγότερο οξυγόνο. 113 Το GLP-1 βοηθάει την πρόσληψη και τη χρησιμοποίηση της γλυκόζης, ευνοώντας αυτήν την αλλαγή στο μεταβολισμό, που είναι ιδιαίτερα σημαντική σε ασθενείς με ΣΔ που έχουν δυσκολία στη χρησιμοποίηση γλυκόζης, ειδικά όταν υπάρχουν υψηλές μεταβολικές ανάγκες. 113 Παρόμοια αποτελέσματα έδειξαν και άλλες μελέτες, όπου η χορήγηση GLP-1 σε ασθενείς μα βαριά καρδιακή ανεπάρκεια βελτίωσε τη λειτουργικότητας της αριστερής κοιλίας ανεξάρτητα από την ύπαρξη ή όχι ΣΔ. 114 Σημαντική είναι επίσης η επίδραση των ινκρετινών στο ενδοθήλιο. Σε μελέτες φάνηκε ότι η χορήγηση GLP-1 βελτίωσε σημαντικά τη δυσλειτουργία του ενδοθηλίου σε ασθενείς με ΣΔ τύπου 2 και εγκατεστημένη στεφανιαία νόσο. 115 Οι υποδοχείς GLP-1 βρίσκονται και στα ενδοθηλιακά κύτταρα και η διέγερσή τους φαίνεται να επιδρά στη λειτουργία του ενδοθηλίου. Συγκεκριμένα, η διέγερση των υποδοχέων μειώνει την προκαλούμενη από τον TNF-a έκφραση του αναστολέα 1 του ενεργοποιητή του πλασμινογόνου (plasminogen activator inhibitor-1, PAI-1). 116 Ο PAI-1 είναι ένας ρυθμιστής της δραστικότητας του πλασμινογόνου, ενός παράγοντα που εμπλέκεται σημαντικά στη 46

47 δυσλειτουργία του ενδοθηλίου. Επιπλέον το GLP-1 αναστέλλει την προκαλούμενη από τον TNF-a έκφραση του Nurr77, ενός πυρηνικού υποδοχέα και τη φωσφορυλίωση της PKB. Η επίδραση του GLP-1 στη δυσλειτουργία του ενδοθηλίου πιθανά επιτυγχάνεται μέσω της αναστολής της προκαλούμενης από το TNF-a δράσης του PAI-1 στα ενδοθηλιακά κύτταρα και αυτό να σχετίζεται με της οδούς των Nurr77 και της PKB που περιγράφηκαν. 116, 117 Ωστόσο, υπάρχουν και μελέτες που δείχνουν ότι οι αγωνιστές GLP-1 έχουν επιδράσεις στο καρδιαγγειακό σύστημα ανεξάρτητες από τη διέγερση των υποδοχέων τους. 118 Οι GLP-1 υποδοχείς εκφράζονται στα λεία μυϊκά κύτταρα της αορτής των τρωκτικών και του ανθρώπου. Μελέτες σε πειραματόζωα έχουν δείξει ότι έχει αγγειοδιασταλτικές δράσεις. Συγκεκριμένα, η χορήγησή του σε τρωκτικά είχε σαν αποτέλεσμα τη σημαντική χάλαση της αορτής, η οποία ήταν δοσοεξαρτώμενη. 119 Η δράση αυτή σχετίζεται με την ενεργοποίηση του camp και το άνοιγμα των ATP ευαίσθητων διαύλων καλίου και ήταν ανεξάρτητη από την δράση του GLP-1 ως ινσουλινοεκκριταγωγό. 119 Σε άλλη μελέτη, η χορήγηση αγωνιστή GLP-1 είχε σαν αποτέλεσμα τη μείωση της υπερπλασίας του μέσου χιτώνα αγγείων μετά από πρόκληση βλάβης του ενδοθηλίου, γεγονός που αποδόθηκε εν μέρει σε καταστολή του παράγοντα ενεργοποίησης των αιμοπεταλίων και με αυτόν τον τρόπο του πολλαπλασιασμού των λείων μυϊκών κυττάρων. 120 Ανακεφαλαιώνοντας το GLP-1 είναι πολύ πιθανό να έχει ευεργετικές επιδράσεις στο καρδιαγγειακό σύστημα. Βελτιώνει τη συσταλτικότητα του μυοκαρδίου σε ηρεμία και αυξάνει τη λειτουργικότητά του μετά από βλάβη ισχαιμίας. Οι μεταβολές αυτές προκαλούνται με τη μεσολάβηση νευροενδοκρινικών και αυτόνομων 47

48 νευρικών οδών που εξαρτώνται από τους υποδοχείς GLP-1, αλλά και με απευθείας δράση του GLP-1 σε όργανα στόχους. Τέλος φαίνεται να ασκεί ευεργετική δράση στο ενδοθήλιο και πιθανά στη χάλαση των αγγείων. Εικόνα 4: Επίδραση του GLP-1 στα κύτταρα του μυοκαρδίου και τα στεφανιαία αγγεία (προσαρμογή από Ussher et al 107 ) 48

49 Θεραπευτικές εφαρμογές Οι πολλαπλές δράσεις των ινκρετινών ορμονών στην ομοιόσταση του διαβήτη προκάλεσαν το ενδιαφέρον για θεραπευτικές εφαρμογές. Πληθώρα μελετών έχουν αποδείξει την αποτελεσματική δράση τους στη γλυκαιμική ρύθμιση, ενώ άλλες έχουν αντικείμενο την πιθανή ευνοϊκή επίδραση στο καρδιαγγειακό σύστημα. Το φυσικό GLP-1 έχει πολύ μικρό χρόνο ημίσειας ζωής (1-1,5 λεπτά) γιατί διασπάται ταχέως από το ένζυμο διπεπτυδυλπεπτιδάση-4 (dipeptidyl peptidase-4, DPP-4) και το απομείναν (9-36) πεπτίδιο δεν έχει πια ινσουλινοτρόπες ιδιότητες. 121 Για αυτό το λόγο οι θεραπευτικές εφαρμογές έχουν στραφεί στη δημιουργία αναλόγων του GLP-1 που είναι ανθεκτικά στη διάσπασή τους από το ένζυμο DPP-4, διατηρούν όμως τις θεραπευτικές ιδιότητες, ή στη δημιουργία αναστολέων του ενζύμου DPP-4 που έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση του ενδογενούς GLP Το ένζυμο DPP-4 είναι μέλος μιας μεγάλης οικογένειας πεπτιδασών που σχετίζεται με την ενεργοποίηση ενδοκυτταρικών μονοπατιών, αλληλεπιδράσεις μεταξύ κυττάρων και την κάθαρση διαφόρων πεπτιδίων. 123 Το ένζυμο DPP-4 είναι ταυτόσημο με το αντιγόνο ενεργοποίησης λεμφοκυττάρων CD26 (T-cell activation antigen CD26) και εκφράζεται σε πλήθος ιστών και κυρίως στους πνεύμονες, στα κύτταρα του εντερικού επιθηλίου, στο ήπαρ, στα ενδοθηλιακά κύτταρα και στα λεμφοκύτταρα Βρίσκεται σε δύο μορφές, την ελεύθερη που κυκλοφορεί στο πλάσμα και τη συνδεδεμένη με την κυτταρική μεμβράνη και έχει την ικανότητα να διασπά πεπτίδια που έχουν προλίνη ή αλανίνη στη θέση 2, όπως είναι το GLP-1 και το GIP. Το ένζυμο DPP-4, όμως, 49

50 φαίνεται να δρα και σε άλλα υποστρώματα, όπως είναι ο στρωματικός παράγοντας-1α των κυττάρων (stromal cell derived factor-1α SDF-1α), ο οποίος έχει αποδειχθεί ότι ρυθμίζει την μετακίνηση των ενδοθηλιακών προγονικών κυττάρων (endothelial progenitor cells, EPC) σε περιοχές ισχαιμίας του μυοκαρδίου και συντελεί στην αγγειογένεση και την αγγειακή επιδιόρθωση μετά από ισχαιμική βλάβη. 127 Το DPP-4, επίσης φαίνεται ότι διασπά το νατριουρητικό πεπτίδιο τύπου Β (Β-type natriuretic peptide, ΒΝΡ) το οποίο συνδέεται θετικά με την υπερφόρτωση υγρών και τη συμφορητική καρδιακή ανεπάρκεια, ενώ υπάρχουν ενδείξεις ότι εμπλέκεται στην αποικοδόμηση του ισχυρού αγγειοδιασταλτικού μορίου της ουσίας Ρ (molecule substance P) και της βραδυκινίνης Τόσο η ουσία P, όσο και η βραδυκινίνη, πέρα από τη δράση στη χάλαση των αγγείων, ενισχύουν την ινωδόλυση μέσω της διέγερσης του ιστικού ενεργοποιητή του πλασμινογόνου (tissue plasminogen activator, tpa) Επομένως η αναστολή του ενζύμου DPP-4 μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της συγκέντρωσης σε διάφορα υποστρώματα με δυνητικά ευνοϊκές επιδράσεις στην αγγειακή λειτουργία και την πηκτικότητα. Όπως ήδη προαναφέραμε οι αναστολείς του ενζύμου DPP-4, ασκούν τις δράσεις τους μέσω αύξησης της συγκέντρωσης του ενδογενούς GLP-1, πιθανά όμως να υπάρχουν και άλλες δράσεις μέσω αύξησης της συγκέντρωσης διαφόρων άλλων υποστρωμάτων. (Εικόνα 5) Η βιλνταγλιπτίνη αποτελεί έναν αναστρέψιμο, υψηλά εκλεκτικό αναστολέα του ενζύμου DPP-4 και έχει εγκριθεί για τη θεραπεία του ΣΔ τύπου 2. 50

51 Εικόνα 5: Υποστρώματα του ενζύμου DPP-4 και πιθανοί μηχανισμοί δράσης στη λειτουργία του ενδοθηλίου και την αθηροσκλήρυνση (Προσαρμογή από Koska et al. 133 ) 51

52 52

53 Το ενδοθήλιο στον ΣΔ τύπου 2 Το αγγειακό ενδοθήλιο αποτελεί το μεγαλύτερο μεταβολικό ιστό του ανθρώπινου οργανισμού. Αποτελείται από ένα στρώμα κυττάρων που επενδύει την εσωτερική επιφάνεια όλων των αγγείων και παρεμβάλλεται ανάμεσα στο αίμα και τα λεία μυϊκά κύτταρα των αγγείων. Έχει συνολική επιφάνεια περισσότερο από 3000 m 2 και βάρος περίπου 100 gr στους ενήλικες. 134 Το ενδοθήλιο λειτουργεί ως μια ημιδιαπερατή μεμβράνη η οποία καθορίζει τη μεταφορά διαφόρων μορίων στο αρτηριακό τοίχωμα και στους ιστούς. Δέχεται συνεχώς ερεθίσματα και έχει την ικανότητα να εκκρίνει μεγάλο αριθμό ουσιών που συμμετέχουν στη ρύθμιση της φλεγμονής, στην ανάπτυξη και τον πολλαπλασιασμό των λείων μυϊκών κυττάρων, στον τόνο των αγγείων και στην ισορροπία μεταξύ θρόμβωσης και ινωδόλυσης Η διάρκεια ζωής των ενδοθηλιακών κυττάρων είναι περίπου τριάντα χρόνια. Η αντικατάσταση των γερασμένων ή κατεστραμμένων ενδοθηλιακών κυττάρων γίνεται από τα γειτονικά κύτταρα. Ωστόσο, τα νέα κύτταρα χάνουν ένα μέρος της ικανότητάς τους να απελευθερώνουν ουσίες, όπως το ΝΟ ως απάντηση σε διάφορα ερεθίσματα, γεγονός που έχει μεγάλη κλινική σημασία γιατί οδηγεί σε διαταραχή της φυσιολογικής τους λειτουργίας. Το ενδοθήλιο, επομένως, συμμετέχει σε πολλές λειτουργίες ζωτικής σημασίας για τον άνθρωπο, οι κυριότερες από τις οποίες είναι οι εξής: 1) Εξασφαλίζει σταθερή αιματική ροή με την έκκριση αγγειοδιασταλτικών και αγγειοσυσπαστικών ουσιών, ανάλογα με τις ανάγκες του οργανισμού. Οι αγγειοδιασταλτικές ουσίες εκπροσωπούνται 53

54 από το ΝΟ, τη βραδυκινίνη και την προστακυκλίνη, ενώ οι αγγειοασυσπαστικές από τη θρομβοξάνη Α2, την προσταγλανδίνη Η2, την ενδοθηλίνη-1 και την αγγειοτενσίνη ΙΙ. 2) Είναι ρυθμιστής της αιμόστασης και της αποκατάστασης της ακεραιότητας του αγγείου μετά από βλάβη. Παράγει και εκκρίνει ουσίες που συμμετέχουν στην διαδικασία της πήξης του αίματος, όπως είναι ο παράγοντας von Willenbrand (vwf) και ο PAI ) Ρυθμίζει την τριχοειδική μεταφορά ουσιών. 4) Απελευθερώνει ουσίες που μπορεί να προάγουν την υπερτροφία, όπως ο προερχόμενος από τα αιμοπετάλια αυξητικός παράγοντας (platelet derived growth factor, PDGF), αλλά και ουσίες που την αναστέλλουν (ΝΟ, προστακυκλίνη). 5) Συμμετέχει σε ανοσολογικές και φλεγμονώδεις αντιδράσεις, με την αλληλεπίδραση των λευκοκυττάρων με το αγγειακό τοίχωμα. 137 Η αλληλεπίδραση αυτή είναι δυνατή χάρη στην παρουσία ειδικών μορίων προσκόλλησης, όπως είναι οι σελεκτίνες Ε και P, τα αγγειακά μόρια προσκόλλησης (vascular cell adhesion molecule, VCAM-1) και τα ενδοκυτταρικά μόρια προσκόλλησης (intracellular adhesion molecules, ICAM-2). Η αυξημένη έκφραση αυτών των μορίων, φαίνεται να διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη δυσλειτουργία του ενδοθηλίου και πιθανόν στην παθογένεια της αθηροθρόμβωσης. 138 Οι φυσιολογικές λειτουργίες του ενδοθηλίου μπορούν να διαταραχθούν από την επίδραση διαφόρων παραγόντων όπως ο ΣΔ, η αντίσταση στην ινσουλίνη, η αρτηριακή υπέρταση και η υπερλιπιδαιμία. Ο όρος δυσλειτουργία του ενδοθηλίου χρησιμοποιείται για να περιγράψει ακριβώς αυτές τις μεταβολές στη λειτουργία των ενδοθηλιακών 54

55 κυττάρων, που έχουν σαν αποτέλεσμα την διαταραχή στην ικανότητα απάντησης σε διάφορα ερεθίσματα. Στον ΣΔ η δυσλειτουργία του ενδοθηλίου φαίνεται να αποτελεί το αρχικό στάδιο της εξέλιξης της αθηροσκλήρωσης και της εμφάνισης των διαβητικών επιπλοκών. Καθώς η ενδοθηλιακή δυσλειτουργία προηγείται της εμφάνισης της αθηροσκλήρωσης και των επιπλοκών του ΣΔ, η εκτίμηση της θα μπορούσε να αποτελεί έναν δείκτη πρόβλεψης αγγειακών επιπλοκών. Το μονοξείδιο του αζώτου Το ΝΟ αποτελεί έναν σημαντικό μεσολαβητή της ομοιόστασης του καρδιαγγειακού συστήματος. Πρόκειται για ένα αέριο με πολύ μικρό χρόνο ημίσειας ζωής που μετά την σύνθεσή του διαχέεται στις λείες μυϊκές ίνες των αγγείων και προκαλεί τη χάλασή τους. Το ΝΟ, εκτός από τη χάλαση των αγγείων και τη διατήρηση σταθερού βασικού αρτηριακού τόνου, συμμετέχει και σε πολλούς άλλους μηχανισμούς των κυττάρων, όπως είναι η νευροδιαβίβαση, η φλεγμονή και ο κυτταρικός θάνατος προκαλώντας τροποποιήσεις σε πρωτεΐνες στόχους. 139 Ερέθισμα για την παραγωγή του ΝΟ αποτελεί η διατμητική τάση (shear stress) και η διέγερση υποδοχέων των ενδοθηλιακών κυττάρων από ουσίες όπως η ακετυλοχολίνη και διάφοροι νευροδιαβιβαστές. Η σύνθεσή του γίνεται στους νευρώνες, στα λεία μυϊκά κύτταρα, στα μυοκαρδιακά κύτταρα, στα αιμοπετάλια και στα ενδοθηλιακά κύτταρα. Υπόστρωμα για την παραγωγή του είναι το αμινοξύ L-αργινίνη, στο οποίο επιδρά το ένζυμο συνθετάση του ΝΟ (ΝΟs). 140 Έχουν περιγραφεί 55

56 τρεις ισομορφές της ΝΟs. Το ισοένζυμο Ι, που βρίσκεται στα νευρικά και τα επιθηλιακά κύτταρα (neuronal, n-nos), το ισοένζυμο ΙΙ, που βρίσκεται στα κύτταρα που επάγονται από τη δράση των κυτταροκινών (inducible, i-nos) και το ισοένζυμο ΙΙΙ που βρίσκεται στα ενδοθηλιακά κύτταρα (endothelial, e- NOs). 141 Εικόνα 6: Δράσεις φυσιολογικού ενδοθηλίου Η δραστηριότητα της n-nos και της e-nos εξαρτώνται από την παρουσία ασβεστίου-καλμοδουλίνης και οδηγούν σε σύνθεση μικρών ποσοτήτων ΝΟ. Η αντίδραση αυτή εξαρτάται από τη δέσμευση της βραδυκινίνης και την ακετυλοχολίνης από τα ενδοθηλιακά κύτταρα που έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση της δραστηριότητας της αντλίας ασβεστίου. Η σύνθεση του ΝΟ γίνεται με την οξείδωση του τελευταίου αζώτου της γουανιδικής ομάδας της L-αργινίνης και την μετατροπή σε L- κιτρουλλίνη 142. Σε αυτήν την αντίδραση συμμετέχουν και άλλα μόρια, 56

57 όπως το φωσφορικό νικοτιναμινοαδενινοδινουκλεοτίδιο (NADPH), όπως επίσης το φλαβινοαδενινοδινουκλεοτίδιο (FAD), η αίμη, το φλαβινομονονουκλεοτίδιο (FMN) και η τετραυδροπτερίνη (BH4). Μετά το σχηματισμό του, το ΝΟ, δεσμεύεται από το μόριο της αίμης της γουανυλικής κυκλάσης και σχηματίζεται η μονοφωσφορική γουανοσίνη (c GMP) που προκαλεί τη χάλαση των λείων μυϊκών κυττάρων. 143 Σε φυσιολογικές συνθήκες, υπάρχει μια συνεχής βασική έκκριση του ΝO από τα ενδοθηλιακά κύτταρα που εξαρτάται κυρίως από τη διατμητική τάση και καθορίζεται από την αγγειοσύσπαση και το ρυθμό ροής του αίματος στα αγγεία. 144, 145 Το NO μετά την σύνθεσή του διαχέεται ελεύθερα δια μέσου των κυτταρικών μεμβρανών στον αυλό και το τοίχωμα των αγγείων, όπου και ασκεί τις δράσεις του. 146, 147 Στη συνέχεια εξουδετερώνεται ταχέως από τις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου, οι οποίες παράγονται με αυξημένο ρυθμό σε καταστάσεις όπως ο ΣΔ, η υπέρταση και η δυσλιπιδαιμία. 148 L-Αργινίνη NG-Υδροξυ-L-αργινίνη L- κιτρουλλίνη Εικόνα 7 : H σύνθεση του ΝΟ από την L-Αργινίνη

58 Η δράση της ΝΟs αναστέλλεται από ουσίες ανάλογες της αργινίνης όπως η ΝG-μονομεθυλ-L-αργινίνη (NG-monomethyl L-arginine, L- NMMA) και η ασυμμετρική διμεθυλαργινίνη (asymmetric dimethylarginine, ADMA). Οι ουσίες αυτές προκύπτουν από τη μεθυλίωση της L-αργινίνης που έχει σαν αποτέλεσμα την αλλαγή της τεταρτοταγούς δομής της και επομένως και την τροποποίηση των ιδιοτήτων της. Δρουν ανταγωνιστικά, αναστέλλοντας την δέσμευση L- αργινίνης από το ένζυμο ΝΟs και τη σύνδεση με τους μεμβρανικούς υποδοχείς οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την είσοδο της L-αργινίνης στα κύτταρα. 149, 150 Η μεθυλίωση της L-αργινίνης καταλύεται από μια ομάδα ενζύμων που ονομάζονται πρωτεϊνικές-ν-μεθυλoτρανσφεράσες (Protein arginine methyltransferases, PRMTs), οι οποίες καταλύουν τη μεταφορά μιας ή περισσοτέρων μεθυλομάδων στα υπολείμματα της L-αργινίνης. Διακρίνονται σε PRMTs τύπου Ι και τύπου ΙΙ. 150 Οι PRMTs τύπου Ι καταλύουν τη σύνθεση της ADMA, ενώ οι PRMTs τύπου II οδηγούν στο σχηματισμό της συμμετρικής διμεθυλαργινίνης (symmetric dimethylarginine, SDMA), η οποία δεν έχει καμία ανασταλτική δράση στη ΝΟs. 151 Η μεθυλίωση της L-αργινίνης με ένα μόνο μεθύλιο καταλύεται και από τους δύο τύπους των PRMTs και οδηγεί στο σχηματισμό της L-NMMA. 150 Ωστόσο, η συγκέντρωση της ADMA είναι περίπου δεκαπλάσια από τη συγκέντρωση L-NMMA και για το λόγο αυτό η ADMA θεωρείται ότι είναι ο κύριος αναστολέας της ΝΟs και επομένως της σύνθεσης του ΝΟ και για αυτό το λόγο έχει χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της λειτουργίας του ενδοθηλίου

59 Η ενδοθηλιακή δυσλειτουργία στον ΣΔ Ο όρος ενδοθηλιακή δυσλειτουργία διατυπώθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1980 για να περιγράψει μια σειρά από μεταβολές των φυσιολογικών ιδιοτήτων των ενδοθηλιακών κυττάρων, που έχουν σαν αποτέλεσμα την αυξημένη έκφραση προφλεγμονωδών κυττάρων και προθρομβωτικών παραγόντων, αυξημένου οξειδωτικού στρες και διαταραχή της φυσιολογικής χάλασης των αγγείων Όλα αυτά έχουν τελικά σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός αθηρογόνου περιβάλλοντος που φαίνεται να αποτελεί το πρωταρχικό βήμα στη διαδικασία της αθηροσκλήρωσης. 157 Η πρώιμη και έγκαιρη ανίχνευση των διαταραχών αυτών και στη συνέχεια η αναστροφή τους θα μπορούσε να οδηγήσει στην πρόληψη της αθηροσκληρωτικής νόσου. 156 Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η υπεργλυκαιμία διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην παθογένεια της δυσλειτουργίας του ενδοθηλίου. Αυτό συμβαίνει γιατί πυροδοτεί μια σειρά μηχανισμών και προκαλεί αλλαγές σε διάφορα μεταβολικά μονοπάτια. Όταν τα επίπεδα της γλυκόζης του αίματος είναι φυσιολογικά, το κύριο μεταβολικό μονοπάτι για το μεταβολισμό της γλυκόζης είναι η γλυκολυτική οδός, ενώ οι άλλοι μεταβολικοί δρόμοι σχεδόν καταστέλλονται ή αποτελούν ένα πολύ μικρό ποσοστό. Αντίθετα, κατά τη διάρκεια της υπεργλυκαιμίας, ο μεταβολισμός της γλυκόζης εκτρέπεται από τη γλυκολυτική οδό σε άλλες οδούς, επηρεάζοντας, όμως, κυρίως τα κύτταρα που δεν είναι ικανά να μειώσουν την πρόσληψη γλυκόζης στο εσωτερικό τους, όπως είναι τα ενδοθηλιακά κύτταρα. Πολλαπλές μελέτες και πειραματικά δεδομένα έχουν δείξει ότι η υπεργλυκαιμία συμβάλλει στη δυσλειτουργία του ενδοθηλίου και στην αθηροσκλήρωση, μέσω τεσσάρων τουλάχιστον 59

60 διαφορετικών μοριακών και βιοχημικών μηχανισμών: τον κύκλο των πολυολών, την ενεργοποίηση της πρωτεϊνικής κινάσης C (PKC), την αυξημένη ενδοκυττάρια παραγωγή των τελικών προϊόντων προχωρημένης γλυκοζυλίωσης (advanced glycosylated end products, AGEs) και την αυξημένη δραστηριότητα της οδού της εξοζαμίνης. 158 Ο κοινός παθογενετικός μηχανισμός αυτών των μεταβολικών οδών φαίνεται να είναι η υπερπαραγωγή ελεύθερων ριζών οξυγόνου (reactive oxygen species, ROS), όπως είναι τα ιόντα υπεροξειδίου, που προκαλεί η υπεργλυκαιμία, άλλα και οι αλλαγές σε μεταβολικά μονοπάτια στα οποία συμμετέχει η NADPH οξειδάση, τα οποία με τη σειρά τους οδηγούν σε έναν καταρράκτη επιβλαβών μεταβολικών γεγονότων. Συνέπεια αυτών των διεργασιών είναι το αυξημένο οξειδωτικό στρες και η βλάβη του αγγειακού τοιχώματος. 158 Εικόνα 8: Μηχανισμοί πρόκλησης ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας στο ΣΔ (Προσαρμογή από Hadi and Suwaidi 159 ) 60

61 Η οδός των πολυολών Η οδός της πολυόλης ή σορβιτόλης, προτάθηκε για πρώτη φορά στα τέλη της δεκαετίας του 1960 και περιλαμβάνει την μετατροπή της γλυκόζης σε σορβιτόλη (πολυόλη) από το ένζυμο αναγωγάση της αλδόζης και στη συνέχεια τη σορβιτόλη σε φρουκτόζη από την αφυδρογονάση της σορβιτόλης. 160 Η αναγωγάση της αλδόζης έχει μικρή συγγένεια για τη γλυκόζη και σε φυσιολογικές συγκεντρώσεις γλυκόζης, ο μεταβολισμός προς αυτήν την οδό αποτελεί ένα πολύ μικρό ποσοστό. Ωστόσο, σε συνθήκες υπεργλυκαιμίας η αύξηση της ενδοκυττάριας συγκέντρωσης γλυκόζης έχει σαν αποτέλεσμα την αυξημένη ενζυμική μετατροπή της τελευταίας σε σορβιτόλη με ταυτόχρονη κατανάλωση NADPH και NAD, ως συμπαράγοντες των ενζυμικών αντιδράσεων. Η συσσώρευση σορβιτόλης θεωρήθηκε ότι μπορεί να προκαλέσει ωσμωτικό στρες στα κύτταρα, ενώ η αύξηση του ενδοκυττάριου λόγου NADPH/NAD + να προκαλέσει οξειδωτικό στρες, που έχει ως συνέπεια τη δυσλειτουργία των κυττάρων. 161 Επίσης, ο αυξημένος λόγος NADPH/NAD + που παρατηρείται στην υπεργλυκαιμία αναφέρεται ως ψευδο-υποξία γιατί ενώ η μερική πίεση ιστικού οξυγόνου είναι φυσιολογική ουσιαστικά μιμείται τις επιδράσεις της πραγματικής υποξίας στα αγγεία. 162 Όπως αναφέρθηκε, η υπεργλυκαιμία αυξάνει το λόγο NADPH/NAD + στα ενδοθηλιακά κύτταρα, ωστόσο, η απόλυτη συγκέντρωση των NAD + είναι μειωμένη, ως αποτέλεσμα της κατανάλωσής του από ένα πυρηνικό ένζυμο που ενεργοποιείται από τη δημιουργία θραύσεων του μονόκλωνου DNA. Ξεκινάει, τότε, μια διαδικασία μεταφοράς μονάδων ADP ριβόζης από το NAD + σε πυρηνικές 61

62 πρωτεΐνες καταναλώνοντας ενέργεια και μειώνοντας τα επίπεδα του, όπως και τα επίπεδα του ATP, γεγονός που οδηγεί σε δυσλειτουργία των κυτταρικών λειτουργιών. 163 Εικόνα 9: Η οδός των πολυολών 160 Τελικά προϊόντα προχωρημένης γλυκοζυλίωσης Σε μεταγενέστερα στάδια, οι διαταραχές του κυτταρικού μεταβολισμού οδηγούν στο σχηματισμό των τελικών προϊόντων προχωρημένης γλυκοζυλίωσης (advanced glycosylated end products, AGEs). Η γλυκοζυλίωση είναι μια μη ενζυμική αντίδραση μεταξύ γλυκόζης και πρωτεϊνών που λαμβάνει χώρα σε συνθήκες υπεργλυκαιμίας. Η γλυκόζη αντιδρά με τις αμινοομάδες των πρωτεϊνών του πλάσματος ή στοιχείων του αγγειακού τοιχώματος και δημιουργεί αρχικά αναστρέψιμα γλυκοζυλιωμένα παράγωγα, τις βάσεις Schiff. Αυτές, μετά από μερικές εβδομάδες δημιουργούν πιο σταθερά προϊόντα, τα προϊόντα Amadori. 164, 165 Αυτά με τη σειρά τους μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα οδηγήσουν στο σχηματισμό μη 62

63 αναστρέψιμων προϊόντων, που λέγονται τελικά προϊόντα προχωρημένης γλυκοζυλίωσης (ΑGEs). Τα ΑGEs φαίνεται να εμπλέκονται στην παθογένεια των διαβητικών επιπλοκών, αφού διαταράσσουν τη δομή και τη λειτουργία διαφόρων βιολογικών συστημάτων και αυξάνουν το οξειδωτικό στρες. Εικόνα 10: Η δημιoυργία των AGEs 166 Τα AGEs δεσμεύουν και αδρανοποιούν το ΝΟ και ενεργοποιούν φλεγμονώδη κύτταρα. Για να ασκήσουν τις δράσεις τους, δεσμεύονται από ειδικούς υποδοχείς (RAGEs, Receptor for Advanced Glycation Endproducts, υποδοχέας τελικών προϊόντων προχωρημένης γλυκοζυλίωσης), οι οποίοι εκφράζονται στην επιφάνεια των μονοκυττάρων και των 63

64 ενδοθηλιακών κυττάρων. Η σύνδεση αυτή προκαλεί την ενεργοποίηση και τη μετανάστευση των μονοκυττάρων και την αύξηση της έκφρασης των μορίων προσκόλλησης. Η αλληλεπίδραση AGEs-RAGE έχει σαν αποτέλεσμα την πυροδότηση φλεγμονωδών μηχανισμών που μέσω διαφόρων ενδοκυττάριων σηματοδοτικών μονοπατιών τελικά ενεργοποιούν τον μεταγραφικό παράγοντα NF-kB (Nuclear factor k beta, πυρηνικός παράγοντας κ βήτα). 167 O NF-kB με τη σειρά του τροποποιεί τη μεταγραφή γονιδίων που κωδικοποιούν άλλους παράγοντες όπως τον VEGF (vascular endothelium growth factor, αγγειακός αυξητικός παράγοντας ενδοθηλιακών κυττάρων), τον TGF (transforming growth factor, αυξητικός παράγοντας μεταμόρφωσης), την ενδοθηλίνη-1, αλλά και διάφορες φλεγμονώδεις κυτταροκίνες. 166 Τέλος, υπάρχει αυξημένη έκφραση των μορίων προσκόλλησης (VCAM-1, ICAM-1) και αυξημένη αγγειακή διαπερατότητα. 166 Επιπλέον, τα ΑGEs, αυξάνουν το οξειδωτικό φορτίο μέσω της απελευθέρωσης ριζών υπεροξειδίου και υπεροξειδίου του υδρογόνου και καθιστούν την LDL χοληστερόλη περισσότερο ευαίσθητη στην οξείδωση. Η υπεροξείδωση των λιπιδίων παράγει μερικά δραστικά δικαρβονυλικά ενδιάμεσα προϊόντα, τα οποία είναι πρόδρομες ενώσεις από τα περισσότερα AGEs. Στη διαδικασία αυτή, οι ελεύθερες ρίζες οξυγόνου αφαιρούν ηλεκτρόνια από τα λιπίδια των κυτταρικών μεμβρανών και με τον τρόπο αυτό προκαλούν κυτταρική βλάβη. Η αυξημένη υπεροξείδωση των λιπιδίων και η δημιουργία τελικών προϊόντων υπεροξείδωσης λιπιδίων (Advanced Lipoxidation Endproducts, ALEs) από την υπεργλυκαιμία και το οξειδωτικό στρες μπορεί να είναι ο μηχανισμός που συνδέει τη δυσλιπιδαιμία με τις διαβητικές επιπλοκές

65 Μερικά από τα AGEs σχηματίζουν διασταυρούμενες συνδέσεις (cross-links) μέσα στους ιστούς και αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τη μεταβολή των ιδιοτήτων των βασικών μεμβρανών του αγγειακού τοιχώματος και της ελαστικότητα των αγγείων, ενώ άλλα συνδέονται με υποδοχείς που μεταβιβάζουν σήματα, που αλλοιώνουν τη λειτουργία των κυττάρων. Η ενεργοποίηση της πρωτεϊνικής κινάσης C Η πρωτεϊνική κινάση C (PKC), δεν είναι ένα ένζυμο, αλλά ουσιαστικά μια οικογένεια ενζύμων που σχετίζονται με τη φωσφορυλίωση πρωτεϊνών. Η ενεργοποίηση της PKC παίζει σημαντικό ρόλο σε πολλές κυτταρικές λειτουργίες, όπως η μετανάστευση, ο πολλαπλασιασμός και η απόπτωση των κυττάρων. 169 Σε συνθήκες υπεργλυκαιμίας, η ενεργοποίησή της πυροδοτείται από την αυξημένη απελευθέρωση ενδοκυττάριας διακυλογλυκερόλης (diacylglycerol, DAG) που προέρχεται από την υδρόλυση των φωσφολιπιδίων της ινοσιτόλης και από πραγματική σύνθεση από φωσφατιδικό οξύ. 170 Η ενεργοποίηση της PKC έχει ως αποτέλεσμα πληθώρα μεταβολών στη λειτουργία του ενδοθηλίου, όπως την αναστολή της σύνθεσης του ΝΟ, την αυξημένη παραγωγή ενδοθηλίνης-1 και την αυξημένη έκφραση παραγόντων, όπως ο VEGF και ο TGF-β (transforming growth factor β) από τους οποίους ο πρώτος ρυθμίζει την αγγειακή διαπερατότητα και ο δεύτερος την παραγωγή του εξωκυττάριου συνδετικού ιστού. Επίσης, η ενεργοποίηση της μεταβολικής οδού της PKC, σχετίζεται με αυξημένη έκφραση του αναστολέα της ινωδόλυσης 65

66 PAI-1, του μεταγραφικού παράγοντα ΝF-kB και της NADPH οξειδάσης των κυτταρικών μεμβρανών. Αποτέλεσμα αυτής της διεργασίας είναι η παραγωγή ελευθέρων ριζών οξυγόνου που έχει ως συνέπεια την 157, ενδοθηλιακή δυσλειτουργία. Η μεταβολική οδός της εξοζαμίνης Σε φυσιολογικές συνθήκες η μεταβολική οδός της εξοζαμίνης περιλαμβάνει μόνο ένα πολύ μικρό ποσοστό της χρησιμοποιούμενης γλυκόζης. Στην οδό αυτή, η 6-φωσφορική γλυκόζη εκτρέπεται από την γλυκόλυση και προσφέρει υποστρώματα για αντιδράσεις που χρειάζονται UDP-ακετυλογλυκοζαμίνη, όπως η σύνθεση πρωτεογλυκανών και ο σχηματισμός Ο-συνδεδεμένων γλυκοπρωτεϊνών. 158 Η ενεργοποίηση της οδού σε συνθήκες υπεργλυκαιμίας έχει συνδεθεί με την αύξηση της έκφρασης διαφόρων παραγόντων, όπως ο TGF-a, ο TGF-β1 και ο PAI-1 που ενέχονται στη λειτουργία του ενδοθηλίου Συμπερασματικά, η υπεργλυκαιμία ενεργοποιεί μια σειρά από μεταβολικές οδούς που με τη σειρά τους συμμετέχουν στην έκφραση γονιδίων και τη λειτουργία πολλών πρωτεϊνών που συμβάλλουν στη διαταραχή της φυσιολογικής λειτουργίας διαφόρων κυττάρων, μεταξύ των οποίων και των ενδοθηλιακών. Κύριος ενεργοποιητής αυτής της διαδικασίας φαίνεται να είναι το οξειδωτικό στρες που προκαλείται από την ίδια την υπεργλυκαιμία. 66

67 Το οξειδωτικό στρες Ως οξειδωτικό στρες ορίζεται η επιβλαβής διαταραχή της ισορροπίας που προκαλεί η υπερπαραγωγή ελευθέρων ριζών οξυγόνου και η ανεπάρκεια των αντιοξειδωτικών αμυντικών μηχανισμών. 177 Το οξειδωτικό στρες είναι ένας από τους κύριους μηχανισμούς πρόκλησης ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας στον ΣΔ. 178, 179 Η υπεργλυκαιμία αυξάνει την παραγωγή ROS μέσω πολλαπλών μεταβολικών οδών με αποτέλεσμα να υπάρχει στενή σχέση μεταξύ των συγκεντρώσεων γλυκόζης στο αίμα και του οξειδωτικού στρες στους διαβητικούς ασθενείς. 179, 180 Τα μιτοχόνδρια αποτελούν την κυριότερη πηγή παραγωγής ROS στα κύτταρα. Κατά τη διάρκεια της φυσιολογικής οξειδωτικής φωσφορυλίωσης έχουμε κατανάλωση οξυγόνου και παράλληλα σύνθεση ATP με την προσθήκη μιας φωσφορικής ομάδας στο ADP. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να παραχθούν σε ένα πολύ μικρό ποσοστό ROS, με κυριότερη τις ρίζες υπεροξειδίου, οι οποίες φυσιολογικά εξουδετερώνονται από τα αντιοξειδωτικά ένζυμα. 180 Σε συνθήκες, όμως, υπεργλυκαιμίας υπάρχει υπερπροσφορά υποστρώματος στα μιτοχόνδρια για οξειδωτική φωσφορυλίωση με αποτέλεσμα την ελαττωμένη αναγωγή του οξυγόνου και την αυξημένη παραγωγή ριζών υπεροξειδίου οι οποίες δεν προλαβαίνουν να εξουδετερωθούν, συσσωρεύονται και προκαλούν αγγειακή βλάβη

68 Άλλοι μηχανισμοί πρόκλησης ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας στον ΣΔ τύπου 2 Εκτός από το οξειδωτικό στρες και την ενεργοποίηση μεταβολικών οδών, ο ΣΔ προκαλεί ενδοθηλιακή δυσλειτουργία και μέσω ενεργοποίησης της φλεγμονώδους διαδικασίας. 181 Η γλυκόζη ασκεί άμεση φλεγμονώδη δράση, καθώς αυξάνει την έκφραση μορίων προσκόλλησης όπως της E-σελεκτίνης και του VCAM-1 στα ενδοθηλιακά κύτταρα. 182 Επίσης, τα AGEs αυξάνουν την έκφραση του VCAM-1 και την παραγωγή κυτταροκινών. 183, 184 Τέλος, τα ελεύθερα λιπαρά οξέα, που συνήθως είναι αυξημένα στο ΣΔ τύπου 2 προκαλούν ενδοθηλιακή δυσλειτουργία προάγοντας τη φλεγμονή ανεξάρτητα και αθροιστικά με την υπεργλυκαιμία. 185 Σε μελέτες φάνηκε ότι οι ασθενείς με ΣΔ εμφανίζουν αυξημένα επίπεδα C αντιδρώσας πρωτεΐνης (Creactive protein, CRP), 186 ινωδογόνου, 186, 187 IL και διαλυτής E- σελεκτίνης, ICAM-1 και VCAM-1, 187, 189 ενώ παρόμοιες μεταβολές παρατηρούνται ακόμα και σε ασθενείς με διαταραχή ανοχής της γλυκόζης. 190 Υπάρχουν ενδείξεις ότι οι νεότερες θεραπείες που βασίζονται στο φαινόμενο της ινκρετίνης, έχουν αντιφλεγμονώδη δράση. Η ενεργοποίηση του μηχανισμού της πήξης που παρατηρείται σε συνθήκες υπεργλυκαιμίας, συμβάλλει επίσης στην πρόκληση ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας στον ΣΔ τύπου Η υπεργλυκαιμία αυξάνει την ενεργοποίηση των αιμοπεταλίων, 186 ενώ τα AGEs αυξάνουν την παραγωγή ιστικού παράγοντα. 184 Τα επίπεδα των παραγόντων της πήξης όπως του PAI-1, του ιστικού παράγοντα και της διαλυτής P- σελεκτίνης είναι αυξημένα στους διαβητικούς ασθενείς 186, 188 με αποτέλεσμα τη διαταραχή της ισορροπίας πήξης ινωδόλυσης και τη 68

69 δημιουργία ενός περιβάλλοντος που ευνοεί την διαδικασία της αθηροσκλήρωσης. Η δυσλιπιδαιμία κατέχει κεντρικό ρόλο στη δυσλειτουργία του ενδοθηλίου και στην επιταχυνόμενη αθηρωμάτωση που χαρακτηρίζει το ΣΔ τύπου 2. Τα ελεύθερα λιπαρά οξέα συμμετέχουν στην πρόκληση οξειδωτικού στρες αυξάνοντας την παραγωγή ριζών υπεροξειδίου από τα μιτοχόνδρια 180 και η επίδρασή τους φαίνεται να είναι ανεξάρτητη και αθροιστική με αυτή της υπεργλυκαιμίας. 195 Επίσης ο ΣΔ χαρακτηρίζεται από αυξημένα επίπεδα οξειδωμένης LDL και ελαττωμένα επίπεδα HDL που επίσης συμβάλλουν σημαντικά στην πρόκληση ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας. 196 Τέλος στην δυσλειτουργία του ενδοθηλίου στο ΣΔ τύπου 2 έχει περιγραφεί μειωμένη βιοδιαθεσιμότητα του ΝΟ, μειωμένη σύνθεση της προστακυκλίνης και αυξημένα επίπεδα της ενδοθηλίνης-1. Η μειωμένη βιοδιαθεσιμότητα του ΝΟ στον ΣΔ Όπως αναφέρθηκε νωρίτερα, το ΝΟ αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους παράγοντες που εκκρίνονται από τα ενδοθηλιακά κύτταρα. Το ΝΟ προκαλεί χάλαση των λείων μυϊκών κυττάρων των αγγείων διατηρώντας σταθερό τον αγγειακό τόνο, μειώνει την απόπτωση των ενδοθηλιακών κυττάρων, μειώνει την έκφραση των μορίων προσκόλλησης, αναστέλλει την προσκόλληση των λευκοκυττάρων και 143, 197, 198 την συσσώρευση των αιμοπεταλίων. Μελέτες σε ασθενείς με ΣΔ τύπου 2 έχουν δείξει πως η εξαρτώμενη από το ΝΟ αγγειοδιαστολή είναι μειωμένη στους 69

70 διαβητικούς σε σχέση με φυσιολογικούς μάρτυρες. 199 Για τη μειωμένη βιοδιαθεσιμότητα του ΝΟ φαίνεται να ευθύνεται τόσο η μειωμένη σύνθεση και δραστηριότητα του ΝΟ, όσο και η αυξημένη αποδόμησή του. 200 Διάφοροι μηχανισμοί ενεργοποιούνται στο υπεργλυκαιμικό περιβάλλον, όπως είναι η αυξημένη παραγωγή ριζών οξυγόνου, που έχει σαν αποτέλεσμα τον καταβολισμό και την αδρανοποίηση του ΝΟ σε υπεροξυνιτρίτη και την μείωση της δραστηριότητας της e-nos. Επίσης, η διέγερση της οδού των πολυολών σε συνθήκες υπεργλυκαιμίας, μπορεί να οδηγήσει σε εξάντληση του NADPH των ενδοθηλιακών κυττάρων και της γλουταθειόνης, από τα οποία η πρώτη αποτελεί συμπαράγοντα της e- NOs στην αντίδραση σύνθεσης ΝΟ, ενώ η δεύτερη είναι αντιοξειδωτικό που δρα προστατευτικά στα κύτταρα από τις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου. 201 Τέλος, η μετατροπή της γλυκόζης σε διακυλογλυκερόλη ενεργοποιεί την πρωτεϊνική κινάση C που με τη σειρά της μειώνει τη δραστηριότητα της e- NOs. 201 Εκτίμηση της ενδοθηλιακής λειτουργίας Κάθε διαταραχή της λειτουργίας του ενδοθηλίου έχει σημαντικές συνέπειες για τον ανθρώπινο οργανισμό. Η δυσλειτουργία του ενδοθηλίου που παρατηρείται σε πολλές παθολογικές καταστάσεις μεταξύ των οποίων και του ΣΔ, προηγείται της εμφάνισης της αθηροσκλήρωσης και των επιπλοκών του διαβήτη. Η εκτίμηση, επομένως της κατάστασης λειτουργίας του ενδοθηλίου φαίνεται ότι αποτελεί σημαντικό δείκτη πρόβλεψης αγγειακών επιπλοκών στο ΣΔ. 70

71 Καθώς το ενδοθήλιο ασκεί τις πολύπλοκες δράσεις του κυρίως μέσω της σύνθεσης και απελευθέρωσης του NO, η άμεση μέτρησή του θα αποτελούσε έναν αξιόπιστο δείκτη ενδοθηλιακής λειτουργίας. Ωστόσο, η άμεση μέτρηση του ΝΟ είναι τεχνικά δύσκολη, για αυτό η εκτίμηση της ενδοθηλιακής λειτουργίας γίνεται με έμμεσους τρόπους, κυρίως με μεθόδους που υπολογίζουν την προκαλούμενη από το ΝΟ αγγειοδιαστολή. 202, 203 Εναλλακτικά, μπορεί να γίνει προσδιορισμός στο αίμα δραστικών μορίων, που εκκρίνονται από το ενδοθήλιο, όπως τα μόρια προσκόλλησης, παράγοντες πήξης και ινωδόλυσης 202, 203 ή μορίων που σχετίζονται με τη λειτουργία του μέσω άλλων μηχανισμών, όπως η ADMA. Ο προσδιορισμός των μορίων αυτών, ωστόσο, αντικατατροπίζει την έκφραση μεμονωμένων λειτουργιών του ενδοθηλίου και όχι της συνολικής λειτουργίας του, έχει όμως το πλεονέκτημα της εύκολης διαδικασίας και καλής επαναληψιμότητας με αποτέλεσμα να 202, 203 χρησιμοποιούνται συχνά σε κλινικές μελέτες. Εκτίμηση αγγειοδιασταλτικής ικανότητας ενδοθηλίου Το φυσιολογικό ενδοθήλιο αντιδρά σε ερεθίσματα, όπως η έγχυση ουσιών ή η αύξηση της διατμητικής τάσης με απελευθέρωση NO, το οποίο με τη σειρά του προκαλεί χάλαση των αγγείων. 153 Η εκτίμηση της ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας στηρίζεται ακριβώς στην επαγόμενη, από τα ερεθίσματα αυτά απελευθέρωση ΝΟ, η οποία στη συνέχεια εκτιμάται έμμεσα μέσω της μέτρησης της αύξησης της αιματικής ροής ή της αύξησης της διαμέτρου του συγκεκριμένου αγγείου (endotheliumdependent vasodilation). 202, 204 Οι έμμεσες αυτές τεχνικές μπορούν να 71

72 εφαρμοστούν στη στεφανιαία κυκλοφορία ή συνηθέστερα στα αγγεία των άκρων. 202 Ο έλεγχος στη στεφανιαία κυκλοφορία γίνεται με έγχυση ακετυλοχολίνης και στη συνέχεια μέτρηση των μεταβολών της διαμέτρου του αγγείου με ποσοτική στεφανιαία αγγειογραφία. 202, 205 Η τεχνική αυτή αν και θεωρείται σήμερα η μέθοδος αναφοράς για την εκτίμηση της ενδοθηλιακής λειτουργίας 156, 205 έχει μια σειρά από περιορισμούς, όπως ότι είναι επεμβατική, χρονοβόρα και μπορεί να εφαρμοστεί μόνο σε 202, 203 εξειδικευμένα εργαστήρια. Οι περιορισμοί αυτοί οδήγησαν στην ανάπτυξη μη επεμβατικών τεχνικών για την εκτίμηση της ενδοθηλιακής λειτουργίας 156, από τις οποίες η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη είναι η υπερηχογραφική μέτρηση της μεταβολής της διαμέτρου της βραχιόνιας αρτηρίας μετά από πρόκληση αντιδραστικής υπεραιμίας στο άνω άκρο (flow mediated dilation, FMD). Στην μέθοδο αυτή προκαλείται ισχαιμία στο αντιβράχιο ή στην άκρα χείρα με εφαρμογή περιχειρίδας με πίεση υψηλότερη της συστολικής αρτηριακής πίεσης για 5 λεπτά. Μετά την αφαίρεση της περιχειρίδας παρατηρείται αντιδραστική υπεραιμία με αύξηση της αιματικής ροής, η οποία με την σειρά της προκαλεί αύξηση της διατμητικής τάσης, παραγωγή NO και διαστολή της βραχιόνιας αρτηρίας, η οποία μπορεί να μετρηθεί. 202, 209 Αν και τα αποτελέσματά της μεθόδου αυτής έχουν καλή συσχέτιση με τη μελέτη των στεφανιαίων αγγείων και είναι καλά αναπαραγώγιμη έχει και αυτή κάποια μειονεκτήματα όπως ότι η υπερηχογραφική μέτρηση είναι αρκετά υποκειμενική και απαιτεί 202, 207, 208, 210 σημαντική εμπειρία. 72

73 Ορολογικοί δείκτες ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας Οι ορολογικοί δείκτες ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας είναι ένας εναλλακτικός τρόπος αξιολόγησης της λειτουργικότητας του ενδοθηλίου. Διακρίνονται σε ουσίες που παράγονται από το ενδοθήλιο και σε ουσίες που σχετίζονται με τη λειτουργία του ενδοθηλίου. Η μέτρηση των ουσιών αυτών έχει το πλεονέκτημα της εύκολης διαδικασίας και της καλής 202, 203 επαναληψιμότητας με αποτέλεσμα να χρησιμοποιούνται ευρέως. Ασυμμετρική διμεθυλαργινίνη (Asymmetric dimethylarginine, ADMA) Τη δεκαετία του 1990 υποστηρίχθηκε, για πρώτη φορά, ότι η δράση της ΝΟs και επομένως η σύνθεση του ΝΟ αναστέλλεται από ουσίες ανάλογες της αργινίνης όπως η L-NMMA και η ADMA Η συγκέντρωση της ADMA είναι περίπου δεκαπλάσια από τη συγκέντρωση L-NMMA και για το λόγο αυτό η ADMA θεωρείται ότι είναι ο κύριος αναστολέας της σύνθεσης του ΝΟ. 152 Η ADMA είναι ένα αμινοξύ που υπάρχει φυσιολογικά στον οργανισμό, καθώς αποτελεί παραπροϊόν του πρωτεϊνικού μεταβολισμού των κυττάρων όλων των ιστών. Σχηματίζεται ενδοκυττάρια με τη δράση των μεθυλοτρανσφερασών τύπου 1 (PRMTs τύπου 1) που προκαλούν μη αναστρέψιμη μεθυλίωση των υπολειμμάτων L-αργινίνης διαφόρων πρωτεϊνών του πυρήνα,. 215, 216 Η ποσότητα της παραγόμενης ADMA στα κύτταρα εξαρτάται από το ρυθμό του πρωτεϊνικού μεταβολισμού και τη μεθυλίωση της αργινίνης, 151 ενώ μεταβολίζεται σε ποσοστό περίπου 73

74 90%, με τη δράση του ενζύμου διμεθυλαμινο-υδρολάση της διμεθυλαργινίνης (dimethylarginine dimethylaminohydrolase, DDAH) σε L-κιτρουλλίνη και διμεθυλαμίνη. 217, 218 Κύρια δράση της ADMA είναι η ανταγωνιστική αναστολή της συνθάσης του ΝΟ και αυτό συνεπάγεται σημαντικές βιολογικές δράσεις στο καρδιαγγειακό σύστημα. 219 Κλινικές μελέτες επισημαίνουν ότι τα επίπεδα ADMA αποτελούν δείκτη της ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας Συσσώρευση ADMA στο πλάσμα μπορεί να συμβεί σε αύξηση της πρωτεϊνικής μεθυλίωσης, μέσω των PRMTs ή σε υπερκαταβολικές καταστάσεις λόγω αυξημένης πρωτεόλυσης και απελευθέρωσης μεθυλαργινινών. 224, 225 Παρόμοιο αποτέλεσμα μπορεί να έχει η ελάττωση της νεφρικής κάθαρσης της ADMA ή η μείωση του καταβολισμού της μέσω της DDAH. Η αύξηση της ADMA στο πλάσμα αποτελεί μια από τις κύριες αιτίες ελάττωσης της βιοδιαθεσιμότητας του ΝΟ και επομένως συνδέεται με άρση της ευεργετικής δράσης του στη ρύθμιση της φυσιολογικής αγγειακής ομοιόστασης στον οργανισμό. Τα φυσιολογικά επίπεδα ADMA στο πλάσμα είναι χαμηλότερα του 1 μmol/l και αυξάνονται σε ένα μεγάλο αριθμό νοσημάτων, όπως η χρόνια νεφρική ανεπάρκεια, η αθηροσκλήρωση, η υπερχοληστερολαιμία, 211, 219, υπέρταση. ο ΣΔ τύπου 2 και η Πειραματικές μελέτες έδειξαν ότι υπάρχει συσχέτιση μεταξύ των επιπέδων ADMA και της εξαρτώμενης από το ενδοθήλιο 211, 229 αγγειοδιαστολής. Σε πρόσφατη μελέτη σε πληθυσμό νεαρών ενηλίκων 24 έως 39 ετών, διαπιστώθηκε ότι τα αυξημένα επίπεδα της ADMA σχετιζόταν με τη διαταραγμένη αγγειοαδιαστολή στη βραχιόνιο αρτηρία. 230 Επιπλέον, υψηλά επίπεδα ADMA διαπιστώθηκαν σε διάφορες 74

75 καταστάσεις όπως η αντίσταση στην ινσουλίνη, το μεταβολικό σύνδρομο καθώς σε ασθενείς με διαταραχή στην ανοχή της γλυκόζης. 231 Στους ασθενείς αυτούς τα επίπεδα ADMA σχετίσθηκαν με αυξημένη αρτηριακή σκληρία, όπως αυτή μετρήθηκε με ταχύτητα μετάδοσης σφυγμικού κύματος (pulse wave velocity, PWV). 232 Εικόνα 11 : Μεταβολισμός της ADMA (Προσαρμογή από Szuba et al 233.) Ειδικά για το ΣΔ, τα υψηλά επίπεδα ADMA συσχετίστηκαν με την εμφάνιση μακροαγγειακών επιπλοκών. 227 Μάλιστα σε μια άλλη μελέτη οι Konya και συνεργάτες υποστήριξαν ότι οι διαβητικοί με υψηλά επίπεδα ADMA είχαν αυξημένο κίνδυνο για αγγειακές επιπλοκές μέσα στα επόμενα πέντε χρόνια. 228 Συνεπώς η ADMA εκτός από προγνωστικός δείκτης καρδιαγγειακού κινδύνου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως θεραπευτικός στόχος με απώτερο σκοπό να μειώσει τις επιπλοκές αυτές. Πράγματι, σε μελέτες φάνηκε ότι αγωνιστής των υποδοχέων του GLP-1 και ο αναστολέας DPP-4, βιλνταγλιπτίνη μείωσαν τα επίπεδα της 75

76 ADMA. 228, 234 Το γεγονός αυτό πιθανόν να έχει κλινική σημασία, ωστόσο χρειάζονται μακροχρόνιες καλά σχεδιασμένες τυχαιοποιημένες μελέτες με μεγάλο αριθμό ασθενών. Συμπερασματικά φαίνεται ότι η ADMA αποτελεί έναν νέο ανεξάρτητο δείκτη ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας και πρόβλεψης για μελλοντικές καρδιοαγγειακές επιπλοκές. Η μέτρηση της επομένως μπορεί να δώσει πολύτιμες πληροφορίες και να οδηγήσει σε καλύτερη διαστρωμάτωση κινδύνου των ασθενών αυτών. Δείκτες φλεγμονής C-αντιδρώσα πρωτεΐνη CRP Η C-αντιδρώσα πρωτεϊνη (CRP) ανήκει στην οικογένεια των πεντραξινών, η οποία παρουσία ασβεστίου οδηγεί σε σύνδεση της CRP με δάφορα υποστρώματα και τελικά την ενεργοποίηση του συμπληρώματος και της φαγοκυττάρωσης. Παράγεται στα πλαίσια της φλεγμονώδους διεργασίας σε απάντηση στη λοίμωξη και την ιστική βλάβη και αποτελεί έναν από τους πιο ευαίσθητους δείκτες της φλεγμονώδους δραστηριότητας. 235 Η CRP που ανιχνεύεται στο πλάσμα παράγεται σχεδόν αποκλειστικά από τα ηπατοκύτταρα, ενώ το κύριο ερέθισμα για την παραγωγή της είναι η IL-6 και σε μικρότερο βαθμό διάφορες κυτταροκίνες και αυξητικοί παράγοντες που εκλύονται από ενεργοποιημένα μονοπύρηνα φαγοκύτταρα και λεμφοκύτταρα στο σημείο της φλεγμονής. Τα επίπεδα της CRP στο πλάσμα ανεβαίνουν ταχύτατα μετά από διέγερση και καθορίζονται αποκλειστικά από τον ρυθμό παραγωγής της

77 Μετά την παραγωγή της, η CRP συνδέεται με ποικίλους στόχους, όπως νεκρωμένα κύτταρα, μικροβιακές πολυσακχαρίδες ή οξειδωμένη LDL, και στη συνέχεια ενεργοποιεί την κλασσική οδό του συμπληρώματος, διευκολύνοντας την οψωνοποίηση των στόχων της και αυξάνοντας τη δράση των μακροφάγων. 235, 236 Η CRP αυξάνει την έκφραση των μορίων προσκόλλησης (ICAM-1, VCAM-1 και E- σελεκτίνης) και την παραγωγή TNF-a, IL-6, της χημοκίνης MCP-1 ενώ διεγείρει την παραγωγή και τη δραστικότητα των μεταλλοπρωτεϊνασών MMP-1 και MMP-10. Η ενεργοποίηση αυτών των μηχανισμών επιδεινώνει τη δυσλειτουργία του ενδοθηλίου και προάγει την έναρξη της διαδικασίας της αθηροσκλήρωσης. Πολλαπλές επιδημιολογικές μελέτες έδειξαν συσχέτιση μεταξύ των επιπέδων της CRP με την αθηροσκλήρωση και τις επιπλοκές της. 237 Επίσης, τα αυξημένα επίπεδα CRP αποτελούν ανεξάρτητο προγνωστικό παράγοντα για εμφάνιση ΣΔ τύπου 2 σε υγιείς γυναίκες, ενισχύοντας την υπόθεση ότι η υποκλινική φλεγμονή είναι ένας υποκείμενος παράγοντας στην παθογένεση του ΣΔ. 238 Επιπλέον, τα επίπεδα της CRP προβλέπουν τα καρδιαγγειακά συμβάματα σε διαβητικούς ασθενείς, ενώ τα μειωμένα επίπεδα CRP είναι προγνωστικός παράγοντας επιτυχούς διαδερμικής αγγειοπλαστικής σε ασθενείς με ΣΔ. 239 Τέλος, ενδιαφέρον έχει και η συσχέτιση της CRP με την ελαστικότητα των αγγείων. Σε μελέτες που έγιναν σε γενικό πληθυσμό και διερευνήθηκε η σχέση της αορτικής σκληρίας με τα επίπεδα της CRP του πλάσματος, βρέθηκε ότι η τελευταία ήταν ανεξάρτητος προγνωστικός παράγοντας για την ταχύτητα 240, 241 μετάδοσης του σφυγμικού κύματος. 77

78 78

79 Η ελαστικότητα της αορτής και οι παράγοντες που την επηρεάζουν Οι αρτηρίες μεταφέρουν το αίμα με υψηλή πίεση από την καρδιά στους περιφερικούς ιστούς. Το αρτηριακό σύστημα μπορεί να χωριστεί σε δύο ομάδες: από τη μια τα μεγάλα ελαστικά αγγεία όπως είναι η αορτή, οι καρωτίδες και οι λαγόνιες αρτηρίες και από την άλλη οι μυϊκές αρτηρίες, κυρίως των κάτω άκρων οι οποίες μπορούν αλλάζοντας τον μυϊκό τους τόνο να ρυθμίζουν την ταχύτητα του κύματος πίεσης που δέχονται. Η λειτουργία των αρτηριών οφείλεται στο τοίχωμά τους που αποτελείται από τρεις χιτώνες, τον έσω, το μέσο και τον έξω χιτώνα. Ο έσω χιτώνας αποτελείται ουσιαστικά από μια στοιβάδα ενδοθηλιακών κυττάρων που διαχωρίζονται από τον μέσο με ένα λεπτό υμένα. Ο μέσος χιτώνας αποτελείται από ελαστικές ίνες, κολλαγόνο και λεία μυϊκά κύτταρα. 242 Οι ελαστικές ίνες συνδέονται μεταξύ τους σχηματίζοντας ομόκεντρους κύκλους σε όλο το πάχος του χιτώνα, που στην αορτή μπορεί να φτάσουν και τους πενήντα. Η ελαστική αυτή φύση της αορτής της δίνει τη δυνατότητα να μπορεί να αποθηκεύει μεγάλη ποσότητα αίματος κατά τη φάση της κοιλιακής συστολής. Ο έξω χιτώνας αποτελείται κυρίως από κολλαγόνο και ινοβλάστες. Η ελαστικότητα της αορτής και των μεγάλων αρτηριών εξαρτάται κυρίως από την υψηλή περιεκτικότητά τους σε ελαστίνη σε σχέση με το κολλαγόνο στο τοίχωμά τους. 242 Αυτή η υπεροχή της ελαστίνης προοδευτικά μειώνεται στις περιφερικότερες αρτηρίες οι οποίες χαρακτηρίζονται από πιο μυώδες και λιγότερο ελαστικό τοίχωμα. 242 Ο έσω χιτώνας σε αυτές τις αρτηρίες που αποτελείται κυρίως από λείες μυϊκές ίνες, τους δίνει τη δυνατότητα να συσπώνται ή να διαστέλλονται ρυθμίζοντας με αυτόν τον τρόπο τον αρτηριακό τόνο και τη ροή του αίματος

80 Η λειτουργία της καρδιάς είναι παλμική, ωστόσο στη φάση της συστολής μία ποσότητα του αίματος παραμένει στις μεγάλες ελαστικές αρτηρίες οι οποίες διατείνονται, παρακρατούν ένα μέρος του αίματος και το αποδίδουν στη συνέχεια στην περιφέρεια κατά τη διάρκεια της διαστολής σαν κύμα εξασφαλίζοντας συνεχή παροχή αίματος στους περιφερικούς ιστούς. 245, 246 Σε αυτό βοηθάει η δομή των αγγείων αυτών και κυρίως της αορτής που το τοίχωμά της αλλάζει ανάλογα με τη λειτουργία της ως ρεζερβουάρ ή σύστημα μεταφοράς. Στην αρχή, ακριβώς μετά την έκφυση των κλάδων της, έχει μεγαλύτερη ελαστικότητα, ενώ περιφερικότερα γίνεται σταδιακά πιο ανελαστική λόγω αυξημένης περιεκτικότητας σε ίνες κολλαγόνου. 247 Στην καρδιακή συστολή ένα μέρος του αίματος συνεχίζει και μεταφέρεται στους περιφερικούς ιστούς, ενώ ένα άλλο αντανακλάται και επιστρέφει πίσω στη ρίζα της αορτής όπου φτάνει στο τέλος της συστολής και στην αρχή της διαστολής των κοιλιών, δημιουργώντας μια δευτερεύουσα διαστολική πίεση που βοηθάει την αιμάτωση των στεφανιαίων αγγείων. Ένα από τα αποτελέσματα της γήρανσης του αρτηριακού συστήματος είναι η εμφάνιση αρτηριοσκλήρωσης. Η αρτηριοσκλήρυνση είναι μια από τις πιο πρώιμα ανιχνεύσιμες διαταραχές του αρτηριακού τοιχώματος και είναι διαφορετική από την αθηροσκλήρυνση που είναι αποτέλεσμα της ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας και του σχηματισμού της αθηρωματικής πλάκας. 248, 249 Με την πάροδο της ηλικίας παρατηρείται σκλήρυνση και πάχυνση του τοιχώματος της αορτής, κυρίως λόγω αύξησης του μεγέθους του μέσου χιτώνα, που μπορεί να γίνει ακόμα και διπλάσιο ή τριπλάσιο σε σχέση με άτομα μικρότερης ηλικίας

81 Εικόνα 12: Ελαστικές και μυϊκές αρτηρίες 244 Ο ρόλος του κολλαγόνου και της ελαστίνης Η διατασιμότητα του αρτηριακού τοιχώματος εξαρτάται από την περιεκτικότητά του σε κολλαγόνο και ελαστίνη. 250 Φυσιολογικά υπάρχει μια συνεχής ισορροπία σύνθεσης και αποδόμησης των δύο αυτών πρωτεϊνών. Ωστόσο, η ομοιόσταση αυτή του συστήματος μπορεί να διαταραχθεί από διάφορες καταστάσεις, όπως η φλεγμονή, οπότε η σύνθεση του κολλαγόνου αυξάνεται και της ελαστίνης μειώνεται. 251 Επίσης και άλλες καταστάσεις όπως η αυξημένη πίεση εντός του αυλού, όπως συμβαίνει στην υπέρταση, μπορούν να αυξήσουν τη σύνθεση του 81

82 κολλαγόνου σε σχέση με αυτή της ελαστίνης. 252 Κατά τη γήρανση του ανθρώπου παρατηρείται μια σταδιακή αύξηση του πάχους του μέσου χιτώνα, ο οποίος μπορεί να διπλασιαστεί ή να τριπλασιαστεί σε πάχος σταδιακά μέχρι την ηλικία των ενενήντα. 244 Οι αλλαγές που παρατηρούνται είναι κυρίως αύξηση της περιεκτικότητας σε κολλαγόνο, μείωση της ελαστίνης, διήθηση από λεία μυϊκά κύτταρα, από μακροφάγα και μονοπύρηνα, όπως επίσης και αύξηση των μεταλλοπρωτεϊνών του εξωκυττάριου χώρου. 253 Παρατηρείται ακόμα αύξηση του TGF, των μορίων διακυτταρικής προσκόλλησης και κυτοκινών στο αγγειακό τοίχωμα. Το τελικό αποτέλεσμα των αλλαγών αυτών είναι μια αύξηση του πάχους του τοιχώματος της αορτής με την ηλικία. 254 Ο ρόλος των μεταλλοπρωτεϊνασών Ο εξωκυττάριος χώρος του αγγειακού τοιχώματος αποτελείται από κολλαγόνο, ελαστίνη, γλυκοπρωτεΐνες και πρωτεογλυκάνες. 250 Το κολλαγόνο και η ελαστίνη αποτελούν τα κύρια δομικά στοιχεία που καθορίζουν την ελαστικότητα ενός αγγείου και o μεταβολισμός τους ρυθμίζεται από τις μεταλλοπρωτεϊνάσες (MMPs). Οι μεταλλοπρωτεϊνάσες είναι ένζυμα που αποδομούν συστατικά του εξωκυττάριου χώρου, όπως το κολλαγόνο και τις ελαστικες ίνες. Όταν το αγγειακό τοίχωμα εκτεθεί σε ανοσολογικό στρες, φλεγμονώδη κύτταρα, όπως τα πολυμορφοπύρηνα και τα μακροφάγα, παράγουν εκτός από ελαστίνη και μια σειρά από μεταλλοπρωτεϊνάσες (MMP-1, -2, -7, -8, -9, - 13). Αυξημένη έκφραση αυτών των ενζύμων και ειδικά των MMP-2 και MMP-9 έχει συσχετισθεί με τη δημιουργία ανευρυσμάτων σε ανθρώπους 82

83 λόγω καταστροφής του ελαστικού χιτώνα του αγγειακού τοιχώματος. 255 Η δραστηριότητα αυτών των ένζυμων ρυθμίζεται μέσω ενεργοποίησης της έκφρασης συγκεκριμένων γονιδίων, αλλά και από αλληλεπιδράσεις με άλλες πρωτεϊνάσες με τη θρομβίνη και τις ενεργοποιημένες ρίζες οξυγόνου. 256 Διάφοροι ιστικοί αναστολείς των μεταλλοπρωτεϊνασών όπως ο ιστικός αναστολέας των μεταλλοπρωτεϊνασών -1 (TIMMP1), παρέχουν ένα αντισταθμιστικό μηχανισμό βοηθώντας στη διατήρηση της ισορροπίας. Πιθανόν και άλλα λιγότερο σημαντικά μόρια να συμμετέχουν όπως η χονδροϊτίνη, η ηπαράνη και η φιμπρονεκτίνη. Το αποτέλεσμα της εναπόθεσης όλων αυτών των μορίων είναι η αύξηση του πάχους του τοιχώματος των αγγείων και η ελάττωση της ελαστικότητάς τους. 257 Ο ρόλος των τελικών προϊόντων προχωρημένης γλυκοζυλίωσης Τα τελικά προϊόντα προχωρημένης γλυκοζυλίωσης, όπως περιγράφηκε και νωρίτερα, είναι αποτέλεσμα της μη ενζυματικής γλυκοζυλίωσης πρωτεϊνών, λιπιδίων και νουκλεϊκών οξέων. Η διαδικασία της γλυκοζυλίωσης έχει σαν αποτέλεσμα την δημιουργία αρχικά των βάσεων Schiff, οι οποίες αργότερα σχηματίζουν πιο σταθερά προϊόντα, τα προϊόντα Amadori. 258 Τέλος, μέσω περαιτέρω ενδομοριακών διαδικασιών αυτά μετατρέπονται στα AGEs τα οποία σχηματίζουν μη 259, 260 αναστρέψιμους δεσμούς με ιστικές πρωτεΐνες όπως το κολλαγόνο. Όταν σχηματισθούν αυτοί οι δεσμοί το κολλαγόνο που δημιουργείται είναι πολύ ανθεκτικό στη διάσπαση. 261 Η ελαστίνη επίσης δημιουργεί δεσμούς με τα AGEs και αυτό έχει σαν αποτέλεσμα η συμβολή της στη 83

84 διατήρηση της ελαστικότητας του εξωκυττάριου χώρου του αγγειακού τοιχώματος να μειώνεται όταν εκτίθεται σε περιβάλλον όπου υπάρχει αυξημένη συγκέντρωση τέτοιων προϊόντων. 262, 263 Επίσης, τα AGEs επηρεάζουν τη λειτουργία του ενδοθηλίου είτε μειώνοντας το μονοξείδιο του αζώτου, είτε αυξάνοντας τη γένεση ενεργών ριζών οξυγόνου. 264 Επιπλέον, η σύνδεσή τους με τους ειδικούς υποδοχείς, τους RAGEs, έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση της φλεγμονώδους αντίδρασης ευνοώντας τη δημιουργία κυτοκινών, αυξητικών παραγόντων και μορίων διακυτταρικής προσκόλλησης (ICAM). Αυτά με τη σειρά τους αυξάνουν την αρτηριακή σκληρία μέσω ενεργοποίησης των μεταλλοπρωτεϊνασών, πρόκλησης ενδοθηλιακής δυσλειτουργίας και αύξησης του μυϊκού τόνου Ο ρόλος της δυσλειτουργίας του ενδοθηλίου Ένα από τα τυπικά χαρακτηριστικά της δυσλειτουργίας του ενδοθηλίου είναι η ελαττωμένη εξαρτώμενη από το ενδοθήλιο αγγειοδιασταλτική δράση μετά τη χορήγηση ακετυλοχολίνης. 268 Πέρα από αυτό φαίνεται ότι υπάρχει διαταραχή της ισορροπίας μεταξύ της έκκρισης ΝΟ και αγγειοσυσπαστικών ουσιών. Η σχέση μεταξύ της δυσλειτουργίας του ενδοθηλίου και της αγγειακής σκληρίας φαίνεται να είναι αμφίδρομη. Δηλαδή από τη μια η ενδοθηλιακή δυσλειτουργία ευνοεί την απώλεια της ελαστικότητας των αγγείων, αλλά και αυτή με τη σειρά της επιδρά στο ενδοθήλιο, πιθανά με τη μείωση της έκκρισης ΝΟ. Όλα αυτά δημιουργούν ένα φαύλο κύκλο με τελικό αποτέλεσμα την επιδείνωση της σκληρίας του αγγειακού τοιχώματος

85 Ο ρόλος άλλων ορμονών Διάφορες ορμόνες εμπλέκονται στη διαμόρφωση της αρτηριακής σκληρίας. Η αγγειοτενσίνη ΙΙ διεγείρει το σχηματισμό κολλαγόνου, ενεργοποιεί την αναδιαμόρφωση του εξωκυττάριου χώρου, την αγγειακή υπερτροφία, καταστέλλει την παραγωγή του ΝΟ, αυξάνει τις ενεργείς ρίζες οξυγόνου και μειώνει τη σύνθεση της ελαστίνης. 269 Η αλδοστερόνη επίσης επιδεινώνει την αγγειακή σκληρία και αυξάνει την αρτηριακή πίεση μέσω πρόκλησης υπερτροφίας των λείων μυϊκών κυττάρων των αγγείων, ίνωσης, αλλά και με δράση 270, 271 διέγερσης της έκκρισης βαζοπρεσσίνης. ως αλατοκορτικοειδές, μέσω Η αντίσταση στην ινσουλίνη Σε ασθενείς που πάσχουν από ΣΔ τύπου 2 ή μεταβολικό σύνδρομο παρατηρείται αύξηση της αρτηριακής σκληρίας σε όλες τις ομάδες ηλικιών. Η αντίσταση στην ινσουλίνη φαίνεται να αποτελεί έναν ισχυρό προγνωστικό δείκτη της σκληρότητας του αρτηριακού τοιχώματος. Η χρόνια υπεργλυκαιμία και υπερινσουλιναιμία επιτείνουν τη δραστηριότητα του άξονα ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης και την έκφραση των υποδοχέων της αγγειοτενσίνης II στο αγγειακό τοίχωμα οδηγώντας σε υπερτροφία και ίνωση. 244, Φαίνεται, όμως, ότι και η διαταραχή γλυκόζης νηστείας επιταχύνει την γλυκοζυλίωση του κολλαγόνου οδηγώντας σε αλλαγή των ελαστικών ιδιοτήτων των αγγείων. 85

86 Κλινικές εφαρμογές και μέτρηση της αορτικής σκληρίας Η αορτική σκληρία έχει αναγνωρισθεί ως ένας ανεξάρτητος παράγοντας καρδιαγγειακού κινδύνου και θνητότητας σε ασθενείς με τελικού σταδίου νεφρική ανεπάρκεια, υπέρταση και ΣΔ Η ελαστικότητα ενός αγγείου εξαρτάται εκτός από τις δομικές ιδιότητες του 281, 282 τοιχώματός του και από την πίεση διάτασης που ασκείται σε αυτό. Ως πίεση ορίζεται ο λόγος της δύναμης που ασκείται σε μια επιφάνεια προς την επιφάνεια, ενώ ένταση (strain) είναι η προκαλούμενη παραμόρφωση ως αποτέλεσμα της δύναμης που ασκείται σε αυτό. Ως σκληρία μπορεί να θεωρηθεί η αντίσταση στην παραμόρφωση και εξαρτάται από τρεις μεταβλητές: το πάχος του αρτηριακού τοιχώματος (h), την ακτίνα του αγγείου (r) και το συντελεστή ελαστικότητας του αγγείου. Η πιο διαδεδομένη μέθοδος μέτρησης της σκληρίας ενός αγγείου είναι με τον προσδιορισμό της ταχύτητας διάδοσης του σφυγμικού κύματος κατά μήκος του αγγείου (Pulse Wave Velocity, PWV) η οποία ορίζεται με την εξίσωση Moens-Korteweg: PWV= Einc h/2rρ όπου Einc o συντελεστής ελαστικής παραμόρφωσης του αρτηριακού τοιχώματος, που ουσιαστικά είναι ο λόγος της δύναμης προς την ένταση E, h είναι το πάχος του αγγείου, r η ακτίνα του αυλού του αγγείου στο τέλος της διαστολής, ενώ ρ είναι η γλοιότητα του αίματος. 283 Η ταχύτητα διάδοσης του σφυγμικού κύματος (PWV) είναι αντιστρόφως ανάλογη της διατασιμότητας του αρτηριακού τοιχώματος, δηλαδή όσο πιο ανελαστικό είναι το αγγείο τόσο ταχύτερα διαδίδεται το σφυγμικό κύμα και αποτελεί τη μέθοδο αναφοράς για τη μέτρηση της αρτηριακής και επομένως και της αορτικής σκληρίας λόγω της απλότητας, της ακρίβειας, της 86

87 επαναληψιμότητας και της ικανότητας πρόγνωσης καρδιαγγειακών 249, 284 συμβαμάτων. Εικόνα 13: Μέτρηση της καρωτιδο-μηριαίας PWV 249 Ο προσδιορισμός της γίνεται υπολογίζοντας την ταχύτητα με την οποία το σφυγμικό κύμα μεταφέρεται μεταξύ δύο σημείων του αρτηριακού συστήματος, συνήθως μεταξύ μιας εγγύς περιφερικής αρτηρίας όπως η καρωτίδα και μίας άπω περιφερικής όπως η μηριαία. Αυτές οι δύο αρτηρίες χρησιμοποιούνται ευρέως επειδή είναι επιφανειακές και μπορεί εύκολα να γίνει η καταγραφή του σφυγμικού κύματος μη παρεμβατικά. Η καταγραφή του σφυγμικού κύματος μπορεί να γίνει ταυτόχρονα, συνήθως όμως γίνεται χωριστά στα δύο σημεία σε σχέση με ένα σταθερό σημείο του καρδιακού κύκλου όπως είναι το έπαρμα R του ηλεκτροκαρδιογραφήματος. 87

88 Εικόνα 14: Μέτρηση της καρωτιδο-μηριαίας PWV 244 Υπάρχουν κάποιοι περιορισμοί στη μέτρηση της αορτικής σκληρίας με αυτή τη μέθοδο. Η απόσταση μεταξύ των δύο σημείων των περιφερικών αγγείων που γίνεται η μέτρηση υπολογίζεται εξωτερικά κατά προσέγγιση και μπορεί να μην είναι ακριβής ιδιαίτερα σε παχύσαρκα άτομα. Επίσης προσδιορίζεται η ταχύτητα μεταξύ δύο σημείων που η ροή του αίματος είναι αντίθετη, όπως η καρωτίδα και η μηριαία αρτηρία. Τέλος η σκληρία της ανιούσας αορτής δε μπορεί να προσδιοριστεί με αυτήν τη μέθοδο. Παρόλα αυτά η καρωτιδο-μηριαία PWV αποτελεί το «χρυσό κανόνα» προσδιορισμού της αορτικής σκληρίας. Η τονομετρία επιπέδωσης με το τονόμετρο σφυγμού είναι η 88

89 επικρατέστερη τεχνική που χρησιμοποιείται για να προσδιοριστεί η καρωτιδο-μηριαία PWV με ταυτόχρονη καταγραφή ηλεκτροκαρδιογραφήματος (ΗΚΓ). Σύμφωνα με την τεχνική αυτή καταγράφεται το αρτηριακό σφυγμικό κύμα πίεσης με κατάλληλη κεφαλή, το τονόμετρο, που περιέχει ειδικό αισθητήρα, στον οποίο μεταδίδεται η ενδοαρτηριακή πίεση μέσω του αρτηριακού τοιχώματος και στη συνέχεια μετατρέπεται σε κυματομορφή μέσω ενός ειδικού λογισμικού όπως είναι το σύστημα SphygmoCor Σύμφωνα με τις Ευρωπαϊκές κατευθυντήριες οδηγίες για την αορτική σκληρία, μία τιμή PWV μεγαλύτερη από 12 m/sec θεωρείται κριτική για την ύπαρξη υποκλινικής βλάβης σε όργανα-στόχους

90 90

91 Β. ΕΙΔΙΚΟ ΜΕΡΟΣ 91

92 92

93 ΤΥΠΟΣ ΚΑΙ ΣΚΟΠΟΙ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνηθεί η επίδραση ενός αναστολέα του ένζυμου διπεπτιδυλπεπτιδάση 4, της βιλνταγλιπτίνης, στη λειτουργία του ενδοθηλίου και στην αορτική σκληρία, που ως γνωστό σχετίζονται με αυξημένο καρδιαγγειακό κίνδυνο σε ασθενείς με ΣΔ τύπου 2. Πρόκειται για προοπτική, τυχαιοποιημένη, ανοικτή μελέτη. Η διερεύνηση της επίδρασης στη λειτουργία του ενδοθηλίου έγινε μέσω της μελέτης των μεταβολών των επιπέδων της ADMA, ενώ η επίδραση στην ελαστικότητα της αορτής έγινε με τη μέτρηση της ταχύτητας διάδοσης του σφυγμικού κύματος της αορτής (Pulse Wave Velocity, PWV). ΜΕΘΟΔΟΙ - ΑΣΘΕΝΕΙΣ Η παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκε στη Β Προπαιδευτική Παθολογική Κλινική του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Γενικό Περιφερειακό Νοσοκομείο Θεσσαλονίκης «Ιπποκράτειο»). Οι συμμετέχοντες (ασθενείς και μάρτυρες) ενημερώθηκαν για το σκοπό της μελέτης και έδωσαν ενυπόγραφη συγκατάθεση. Το πρωτόκολλο της μελέτης εγκρίθηκε από την Επιτροπή Βιοηθικής και Δεοντολογίας του ΑΠΘ και διενεργήθηκε σε συμφωνία με τις επιταγές της Διακήρυξης του Ελσίνκι, σχετικά με τους ηθικούς κανόνες και κώδικες που πρέπει να διέπουν την ιατρική έρευνα. 93

94 Συμπεριελήφθησαν ασθενείς με διάγνωση ΣΔ 2 σύμφωνα με τα κριτήρια της Αμερικάνικης Διαβητολογικής Εταιρείας (American Diabetes Association, ADA) του 2009, οι οποίοι ήταν χωρίς θεραπεία για το ΣΔ. Οι ασθενείς παρακολουθούνταν στο Διαβητολογικό Κέντρο της Β Προπαιδευτικής Παθολογικής Κλινικής. Τα κριτήρια ένταξης ήταν 1. Ασθενείς με πρωτοδιαγνωσθέντα ΣΔ τύπου 2 χωρίς φαρμακευτική αγωγή 2. Ηλικία 18 και 70 ετών 3. Ανεπαρκής γλυκαιμικός έλεγχος (HbA1c >7% και <9%), παρά τη δίαιτα και την άσκηση για 3 μήνες. Τα κριτήρια αποκλεισμού ήταν 1.Παρουσία εγκατεστημένης καρδιαγγειακής νόσου και το ιστορικό καρδιακής ανεπάρκειας 2.Μη ελεγχόμενη αρτηριακή υπέρταση που ορίστηκε ως συστολική πίεση> 180 mmhg και / ή διαστολική πίεση > 110 mmhg) 3.Δυσλιπιδαιμία με ολική χοληστερόλη > 350 mg/dl και τριγλυκεριδία > 400 mg/dl) 4.Νεφρική ανεπάρκεια σταδίου 2 (egfr< 60 ml/min/1,73m 2 σύμφωνα με την εξίσωση Gault-Cockroft) 5.Αύξηση ηπατικών ενζύμων τριπλάσια από τα ανώτερα φυσιολογικά όρια 6.Δυσανεξία στη μετφορμίνη 7.Γυναίκες σε αναπαραγωγική ηλικία που δε ελάμβαναν επαρκή αντισυλληπτική αγωγή 94

95 Στη μελέτη συμπεριελήφθησαν 64 ασθενείς με ΣΔ 2, με μέση ηλικία 54,4 ± 10,9 χρόνια από τους οποίους 38 ήταν άνδρες και 26 γυναίκες. Οι ασθενείς τυχαιοποιήθηκαν σε δύο ομάδες, την ομάδα ελέγχου που λάμβανε μετφορμίνη 850 mg δύο φορές ημερησίως και την ομάδα μελέτης που λάμβανε εκτός από τη μετφορμίνη 850 mg δύο φορές ημερησίως και βιλνταγλιπτίνη 50 mg δύο φορές ημερησίως για 6 μήνες. Η αντιυπερτασική και η υπολιπιδαιμική αγωγή παρέμειναν αμετάβλητες κατά τη διάρκεια της περιόδου της μελέτης. Επίσης, οι ασθενείς και στις δύο ομάδες έλαβαν οδηγίες να διατηρήσουν τις διατροφικές τους συνήθειες και τις καθημερινές τους δραστηριότητες σταθερές κατά τη διάρκεια της μελέτης. Οι συμμετέχοντες αξιολογήθηκαν στα τακτικά εξωτερικά ιατρεία στην αρχή της μελέτης και στους 6 μήνες. Στις δύο αυτές επισκέψεις διενεργήθηκε, μετά από ολονύκτια νηστεία αιμοληψία για εργαστηριακό έλεγχο: προσδιορισμός σακχάρου, ουρίας, κρεατινίνης, ολικής χοληστερόλης και κλασμάτων (υψηλής πυκνότητας λιποπρωτεϊνών χοληστερόλης HDL-C, χαμηλής πυκνότητας λιποπρωτεϊνών χοληστερόλης, LDL-C), τριγλυκεριδίων, τρανσαμινασών (οξαλοξικής, SGOT και πυρουβικής, SGPT), HbA1c στον ορό και μικροαλβουμίνη ούρων με προσδιορισμό του λόγου αλβουμίνης/κρεατινίνης σε τυχαίο δείγμα ούρων (albumin/creatinine ratio, ACR). Η LDL-C υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας την εξίσωση Friedewald. 289 Επίσης υπολογίστηκε ο εκτιμώμενος ρυθμός σπειραματικής διήθησης σύμφωνα με την εξίσωση Gault-Cockroft : egfr (ml / min / 1,73 m 2 ) = [(140-ηλικία) x ΒΣ (σε kg)] \ [72 x κρεατινίνη ορού (mg / dl)] x (0,85 εάν πρόκειται για γυναίκα). 95

96 Ο προσδιορισμός της ADMA έγινε με ανοσοδοκιμασία (ADMA Xpress, Human ELISA kit CE/IVD Immundiagnostik AG Germany) (φυσιολογικό εύρος, 0,26 έως 0,64 μmol/l). Ο προσδιορισμός της hscrp έγινε με ανοσοδοκιμασία (Quantikine Human C - αντιδρώσας πρωτεΐνης Immunoassay, Κ & ϋ Systems Europe Ltd, UK) (φυσιολογικό εύρος, 0,1 έως 4,3 mg / L). Η ινσουλίνη προσδιορίστηκε ποσοτικά με ανοσοραδιομετρική δοκιμασία (INS-IRMA, DIAsourceImmunoAssays Α.Ε., Louvain-la-Neuve, Βέλγιο) (φυσιολογικό εύρος, 2,6 έως 24,9 μu / ml). Το C-πεπτίδιο μετρήθηκε επίσης με ραδιοανοσοδοκιμασία (C-PEP RIA-CT, DIAsourceImmunoAssays Α.Ε., Louvain-la-Neuve, Βέλγιο) (φυσιολογικό εύρος 0,51 έως 2,72 ng / ml). Η αντίσταση στην ινσουλίνη εκτιμήθηκε με το δείκτη HOMA-IR σύμφωνα με τον τύπο: [γλυκόζη νηστείας (mmol/l) x ινσουλίνη νηστείας (μu/ml)/22,5] και η λειτουργικότητα των β-κυττάρων εκτιμήθηκε με το δείκτη HOMA-β σύμφωνα με τον τύπο: [20 ινσουλίνη νηστείας (μu/ml)/ γλυκόζη νηστείας (mmol/l) 3,5]. 290 Η έλεγχος της αρτηριακής πίεσης (ΑΠ) έγινε στη βραχιόνιο αρτηρία, στο κυρίαρχο χέρι, με κατάλληλο μέγεθος περιχειρίδας και τον ασθενή σε καθιστή θέση ανάπαυσης για 15 λεπτά, σε ήσυχο, ελεγχόμενης θερμοκρασίας δωμάτιο χρησιμοποιώντας μια ημιαυτόματη συσκευή. Η εκτίμηση της ελαστικότητας της αορτής έγινε με μέτρηση της ταχύτητας του σφυγμικού κύματος (Pulse Wave Velocity) με τονομετρία με το μηχάνημα Spygmocor στην αρχή και το τέλος της μελέτης. Οι ασθενείς έρχονταν νηστικοί και η εξέταση γινόταν μετά από ανάπαυση για 10 λεπτά σε ύπτια θέση. Συγκεκριμένα, γινόταν εφαρμογή του τονόμετρου στο δέρμα, επάνω από τη δεξιά κοινή καρωτίδα και τη δεξιά μηριαία αρτηρία και λαμβάνονταν οι αντίστοιχες κυματομορφές. Η cfpwv 96

97 υπολογιζόταν αυτόματα από τη συσκευή, μετά τουλάχιστον 15 διαδοχικές κυματομορφές με καλό δείκτη ποιότητας. Ο μέσος όρος τριών μετρήσεων cfpwv χρησιμοποιήθηκε στην ανάλυση. Το σωματικό βάρος μετρήθηκε με ελαφρύ ρουχισμό και το ύψος στο πλησιέστερο 0,5 cm. Ο δείκτης μάζας σώματος (ΔΜΣ) υπολογίστηκε ως βάρος σε κιλά διαιρούμενο με το ύψος σε μέτρα στο τετράγωνο. Το ποσοστό του λίπους του σώματος μετρήθηκε με αναλυτή του σωματικού λίπους (Tanita TBF-531). Η περίμετρος της μέσης μετρήθηκε αμέσως πάνω από την λαγόνιο ακρολοφία. Οι ανεπιθύμητες ενέργειες ελέγχθηκαν σε όλη τη διάρκεια της μελέτης καθώς και η εμφάνιση υπογλυκαιμίας. Ως υπογλυκαιμία ορίστηκε ένα αποτέλεσμα τριχοειδικού αίματος μικρότερο από 70 mg/dl με ή χωρίς την παρουσία συμπτωμάτων υπογλυκαιμίας που υποχωρούσαν μετά την πρόσληψη υδατανθράκων. ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Η ανάλυση των δεδομένων πραγματοποιήθηκε με το στατιστικό πρόγραμμα SPSS (Statistical Package for the Social Sciences, έκδοση 17.0, SPSS Inc, Chicago, IL). Τα δεδομένα αναφέρονται ως μέση τιμή ± σταθερά απόκλιση (mean ± standard deviation, M ± SD), ενώ οι κατηγορικές μεταβλητές αναφέρονται ως απόλυτοι αριθμοί και εκατοστιαία ποσοστά. Έγινε έλεγχος της κανονικότητας των κατανομών με τη δοκiμασία One-sample Kolmogorov-Smirnov. Η στατιστική επεξεργασία δύο εξαρτημένων δειγμάτων έγινε με το paired-samples t test ή με το Wilcoxon Signed rank test αντίστοιχα για τις κανονικές ή μη 97

98 κανονικές κατανομές. Η επεξεργασία δύο ανεξάρτητων δειγμάτων έγινε με το independent-samples t-test ή με το Mann-Whitney U test αντίστοιχα για τις κανονικές και τις μη κανονικές κατανομές. Το Chisquare test χρησιμοποιήθηκε για συγκρίσεις στις κατηγορικές μεταβλητές μεταξύ των ομάδων. Οι συντελεστές συσχέτισης Pearson και Spearman χρησιμοποιήθηκαν για την ανίχνευση της εξάρτησης μεταξύ κανονικά και μη κανονικά κατανεμημένων μεταβλητών. Σε όλες τις περιπτώσεις, τιμή p < 0,05 (σε δίπλευρο έλεγχο, 2-tailed p) θεωρήθηκε σημαντική. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Εξήντα τέσσερις ασθενείς (38 άνδρες και 26 γυναίκες) συμμετείχαν στη μελέτη. Στην ομάδα Α (ομάδα βιλνταγλιπτίνης και μετφορμίνης) τυχαιοποιήθηκαν 32 άτομα (18 άνδρες και 14 γυναίκες) με μέση ηλικία 52+11,2 έτη (μέση τιμή +SD) και βάρος 90,1+14,3 kg. Στην ομάδα Β (ομάδα μετφορμίνης-ομάδα ελέγχου) τυχαιοποιήθηκαν άλλα 32 άτομα (20 άνδρες και 12 γυναίκες) με μέση ηλικία 56+10,5 έτη και βάρος 93,9+20,7 kg. Δεν υπήρχαν στατιστικώς σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο ομάδων κατά την αρχή της μελέτης σε στα βασικά χαρακτηριστικά, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1. Η πλειοψηφία των ασθενών και στις δύο ομάδες ήταν παχύσαρκοι, δηλαδή είχαν ΔΜΣ μεγαλύτερο από 30 kg/m 2 (65,6% στην ομάδα Α έναντι 62,5% στην ομάδα Β). Τα ποσοστά των ασθενών που ελάμβαναν αντιυπερτασική ή υπολιπιδαιμική αγωγή ήταν παρόμοια στις δύο ομάδες, ενώ όλοι οι ασθενείς με γνωστό ιστορικό υπέρτασης ήταν σε αντιυπερτασική αγωγή. 98

99 Πίνακας 1: Χαρακτηριστικά των ασθενών στην αρχή της μελέτης Ομάδα Α (βιλνταγλιπτίνης) Ομάδα Β (ελέγχου) P n=32 n=32 Ασθενείς (Α/Γ) 18/14 20/12 NS Ηλικία (έτη) 52+11, ,5 NS ΔΜΣ (kg/m 2 ) 31,6+4,6 32,2+5,9 NS Βάρος Σώματος (kg) 90,1+14,3 93,9+20,7 NS Μέση (cm) 106,5+9,5 112,4+13,8 NS Λίπος Σώματος (%) 35,1+9,4 35,6+9,9 NS Αντιυπερτασικά (%) 40,6 43,8 NS Στατίνες (%) 40,6 53,1 NS Κάπνισμα (%) 21,9 28,1 NS Συστολική ΑΠ (mmhg) 134,5+16,1 131,1+16 NS Διαστολική ΑΠ (mmhg) 82,1+11,7 79,2+10,8 NS Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SD. Α: άνδρες, Γ: γυναίκες, ΔΜΣ: Δείκτης Μάζας Σώματος, ΑΠ: Αρτηριακή Πίεση, Αντιυπερτασικά: ποσοστό ασθενών που λαμβάνανε αντιυπερτασική αγωγή κατά τη διάρκεια της μελέτης, Στατίνες: ποσοστό ασθενών που λαμβάνανε αγωγή με στατίνες κατά τη διάρκεια της μελέτης, Κάπνισμα: ποσοστό ασθενών που καπνίζανε. Δεν υπήρχαν, επίσης, διαφορές στα βασικά εργαστηριακά των ασθενών μεταξύ των δύο ομάδων. Η μέση τιμή της LDL για το σύνολο των ασθενών στην αρχή της μελέτης ήταν 110,1+36,9 mg/dl και της HDL ήταν 46,2+10,1 mg/dl. Ελάχιστοι από τους συμμετέχοντες είχαν μικροαλβουμινουρία (4 από την ομάδα της βιλνταγλιπτίνης και 3 από την ομάδα ελέγχου), ενώ κανένας δεν είχε μακροαλβουμινουρία. Τα βασικά εργαστηριακά των δύο ομάδων στην αρχή της μελέτης φαίνονται στον Πίνακα 2. 99

100 Πίνακας 2: Βασικά εργαστηριακά ασθενών στην αρχή της μελέτης Ομάδα Α (βιλνταγλιπτίνης) Ομάδα Β (ελέγχου) P n=32 n=32 HbA1c (%) 8,1+0,8 8,0+0,8 NS Γλυκόζη (mg/dl) 145,5+39,4 142,3+27,5 NS Χοληστερόλη (mg/dl) 187, ,7+51,1 NS LDL (mg/dl) 103,3+30,7 114,7+42,5 NS HDL (mg/dl) 46,6+10,1 45,7+10,0 NS Τριγλυκερίδια (mg/dl) 178,5+81,9 176,8+65 NS Κρεατινίνη (mg/dl) 0,93+0,17 0,93+0,19 NS egfr (ml/min/1.73 m 2 ) 122,0+30,2 123,1+35,2 NS SGOT (U/L) 24,0±10,5 23,7±8,3 NS SGPT (U/L) 31,8±18,9 30,7±16,2 NS ACR (mg/g) 26,2+40,1 18,4+19,3 NS Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SD. HbA1c: γλυκοζυλιωμένη αιμοσφαιρίνη, Γλυκόζη: γλυκόζη νηστείας, LDL: χαμηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνες, HDL: υψηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνες, egfr: προσδιοριζόμενος ρυθμός σπειραματικής διήθησης, SGOT: οξαλοξική τρανσαμινάση, SGPT: πυρουβική τρανσαμινάση, ACR: λόγος αλβουμίνης κρεατινίνης σε τυχαίο δείγμα ούρων. Τα ειδικά εργαστηριακά των ασθενών στην αρχή της μελέτης δεν είχαν στατιστικώς σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο ομάδων. Η μέση τιμή της cfpwv στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 8,6+2,1 m/sec έναντι 8,9+2,0 m/sec στην ομάδα Β (p=ns), ενώ μόνο δύο ασθενείς από κάθε ομάδα είχαν τιμή cfpwv μεγαλύτερη από 12 m/sec. Η μέση τιμή ADMA στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 0,69+0,16 μmol/l έναντι 0,67+0,15 μmol/l στην ομάδα Β (p=ns). Οι ειδικές εξετάσεις των ασθενών κατά την πρώτη επίσκεψη παρουσιάζονται στον Πίνακα

101 Πίνακας 3: Ειδικές εξετάσεις ασθενών στην αρχή της μελέτης Ομάδα Α (βιλνταγλιπτίνης) Ομάδα Β (ελέγχου) P n=32 n=32 cfpwv (m/sec) 8,6+2,1 8,9+2,0 NS ADMA (μmol/l) 0,69+0,16 0,67+0,15 NS hs-crp (mg/l) 3,4+2,8 2,5+2,3 NS Ινσουλίνη (μιu/ml) 8,0+3,7 8,0+3,9 NS C πεπτίδιο (ng/ml) 3,8+1,6 4,3+1,6 NS HOMA-β 46,4+28,9 49,7+50,1 NS HOMA-IR 3,7+3,9 3+1,7 NS Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SD. cfpwv: καρωτιδο-μηριαία ταχύτητα αγωγής σφυγμικού κύματος, ADMA: ασύμμετρη διμεθυλαργινίνη, hs-crp: C-αντιδρώσα πρωτεΐνη υψηλής ευαισθησίας, HOMA-β: ομοιοστατικό μοντέλο αξιολόγησης λειτουργικότητας β κυττάρων, HOMA-IR: ομοιοστατικό μοντέλο αξιολόγησης αντίστασης στην ινσουλίνη. 101

102 Επίδραση στις ειδικές εξετάσεις των ασθενών Επίδραση στην cfpwv Δεν υπήρξε στατιστικώς σημαντική μεταβολή στην αορτική σκληρία, όπως μετρήθηκε με cfpwv κατά τη διάρκεια της μελέτης εντός των ομάδων και μεταξύ των ομάδων. Στην ομάδα Α η cfpwv στην αρχή της μελέτης ήταν 8,6 ± 2,1 m/sec, ενώ η μεταβολή (Δ) στους 6 μήνες ήταν -0,3 ± 1,5 m/sec (p = NS). Στην ομάδα Β, η cfpwv στην αρχή της μελέτης ήταν 8,9 ± 2,0 m/sec με Δ στους 6 μήνες 0,2 ± 1,8 m/sec (p = NS με P=NS μεταξύ των ομάδων). Μεταβολή της cfpwv στους 6 μήνες στις 2 ομάδες 102

103 Επίδραση στην ADMA Η ομάδα A στο τέλος της μελέτης παρουσίασε σημαντική μείωση των επιπέδων της ADMA σε σύγκριση με την ομάδα Β. Στην ομάδα Α η ADMA στην αρχή της μελέτης ήταν 0,69+0,16 μmol/l με Δ στους 6 μήνες -0,10 μmol/l (p <0,05). Στην ομάδα Β η ADMA στην αρχή της μελέτης ήταν 0,67+0,15 μmol/l με Δ στους 6 μήνες 0,04 μmol/l (p=ns με P <0,05 μεταξύ των ομάδων). Μεταβολή της ADMA στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Επίδραση στην hs-crp Σημαντική μείωση παρουσίασαν τα επίπεδα της hs-crp στους 6 μήνες στην ομάδα Α, ενώ δεν υπήρξε μεταβολή στην ομάδα Β. Στην ομάδα Α η τιμή της hs-crp στην αρχή της μελέτης ήταν 3,4 ± 2,8 mg/l με Δ στους 6 μήνες -1,1 ± 1,8 mg/l (p <0,05). Στην ομάδα Β η hs-crp 103

104 στην αρχή της μελέτης ήταν 2,5 ± 2,3 mg/l με Δ στους 6 μήνες 0,4 ± 2,8 mg/l (p <0,05 με P=NS μεταξύ των ομάδων). Μεταβολή της hs-crp στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Τα αποτελέσματα στις ειδικές εξετάσεις φαίνονται στον Πίνακα 4. Πίνακας 4: Αποτελέσματα στους 6 μήνες στις ειδικές εξετάσεις των ασθενών Ομάδα Α (βιλνταγλιπτίνης) n=32 Ομάδα Β (ελέγχου) n=32 Παράμετροι Αρχή μελέτης Στους 6 μήνες P1 Αρχή μελέτης Στους 6 μήνες P1 P2 cfpwv (m/sec) 8,6+2,1 8,3+14 NS 8,9+2 9,1+2,3 NS NS ADMA (μmol/l) 0,69+0,16 0,59+0,13 <0,05 0,67+0,15 0,71+0,63 <0,05 <0,05 hs-crp (mg/l) 3,4+2,8 2,3+2,1 <0,05 2,5+2,3 2,9+2,2 NS <0,05 P1: p στους 6 μήνες, P2: p στους 6 μήνες μεταξύ των ομάδων. 104

105 Επίδραση στην ινσουλίνη και το C-πεπτίδιο Η ινσουλίνη νηστείας δεν μεταβλήθηκε σημαντικά στους 6 μήνες και στις δύο ομάδες. Αντίθετα το C-πεπτίδιο αυξήθηκε σημαντικά στην ομάδα της βιλνταγλιπτίνης με σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων στους 6 μήνες. Η ινσουλίνη στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 8,0 ± 3,7 μiu/ml με Δ στους 6 μήνες 1,5 ± 5,7 μiu/ml (p=ns). Η ινσουλίνη στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 8,0 ± 3,9 μiu/ml με Δ στους 6 μήνες 0,7 ± 3,7 μiu/ml (p=ns με P=NS μεταξύ των ομάδων). Το C-πεπτίδιο στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 3,8 ± 1,6 ng/ml με Δ στους 6 μήνες 1,3 ± 3,6 ng/ml (p<0,05). Στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 4,3 ± 1,6ng/ml με Δ στους 6 μήνες -0,3 ± 1,5 ng/ml (p=ns με P<0,05 μεταξύ των ομάδων). Μεταβολή της ινσουλίνης στους 6 μήνες στις 2 ομάδες 105

106 Μεταβολή του C-πεπτιδίου στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Επίδραση στους δείκτες HOMA-β και HOMA-IR O δείκτης HOMA-β αυξήθηκε σημαντικά στην ομάδα Α. Ο δείκτης HOMA-IR μειώθηκε σημαντικά στην ομάδα Α, χωρίς ωστόσο στατιστικώς σημαντική διαφορά ανάμεσα στις δύο ομάδες. Η τιμή του δείκτη HOMA-β στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 46,4 ± 28,8 με Δ στους 6 μήνες 32,9 ± 33,8 (p<0,05). Στην ομάδα Β η τιμή του δείκτη HOMA-β στην αρχή της μελέτης ήταν 49,7 ± 50,1 με Δ στους 6 μήνες 4,8 ± 55,8 (p=ns με P<0,05 μεταξύ των ομάδων). Η τιμή του δείκτη HOMA-IR στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 3,7 ± 3,93 με Δ στους 6 μήνες -1,1 ± 3,42 (p<0,05). Στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 3,0 ± 1,7 με Δ στους 6 μήνες -0,2 ± 1,6 (p=0,05 με P=NS μεταξύ των ομάδων). 106

107 Μεταβολή του δείκτη HOMA-β στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Μεταβολή του δείκτη HOMA-IR στους 6 μήνες στις 2 ομάδες 107

108 Τα αποτελέσματα φαίνονται στον Πίνακα 5. Πίνακας 5: Αποτελέσματα ειδικών εξετάσεων στους 6 μήνες Ομάδα Α (βιλνταγλιπτίνης) n=32 Ομάδα Β (ελέγχου) n=32 Παράμετροι Αρχή μελέτης Στους 6 μήνες P1 Αρχή μελέτης Στους 6 μήνες P1 P2 Ινσουλίνη (μιu/ml) 8,0+3,7 9,5+7,2 NS 8,0+3,9 8,7+4,4 NS NS C πεπτίδιο (ng/ml) 3,8+1,6 5,1+3,6 <0,05 4,3+1,6 4,0+1,3 NS <0,05 HOMA-β 46,4+28,8 79,3+62,7 <0,05 49,7+50,1 54,5+37,7 NS <0,05 HOMA-IR 3,7+3,93 2,6+2,2 <0,05 3,0+1,7 2,8+1,5 0,05 NS P1: p στους 6 μήνες, P2: p στους 6 μήνες μεταξύ των ομάδων Επίδραση στις βασικές εργαστηριακές εξετάσεις των ασθενών Επίδραση στην HbA1c και τη γλυκόζη νηστείας Η HbA1c μειώθηκε σημαντικά και στις δύο ομάδες με μεγαλύτερη, όμως, μείωση στην ομάδα Α. Η γλυκόζη νηστείας επίσης μειώθηκε σημαντικά με οριακή διαφορά ανάμεσα στις δύο ομάδες. Συγκεκριμένα η HbA1c στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 8,1 ± 0,8% με Δ στους 6 μήνες -1,7± 0,7 % (p<0,05). Στην ομάδα Β η HbA1c στην αρχή της μελέτης ήταν 8,0 ± 0,8 % με Δ στους 6 μήνες - 1,2 ± 1,2 % (p<0,05 με P<0,05 μεταξύ των ομάδων). Η γλυκόζη νηστείας στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 145,5 ± 39,4 mg/dl με Δ στους 6 μήνες -33,2 ± 34,3 mg/dl (p<0,05). Η γλυκόζη νηστείας στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 142,3 ± 27,5 mg/dl με Δ στους 6 μήνες -11,3 ± 35,3 mg/dl (p<0,05 με P=0,05 μεταξύ των ομάδων). 108

109 Μεταβολή της HbA1c στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Μεταβολή της γλυκόζης νηστείας στους 6 μήνες στις 2 ομάδες 109

110 Επίδραση στα λιπίδια Δεν υπήρξε σημαντική μεταβολή στα επίπεδα των λιπιδίων μεταξύ των ομάδων κατά τη διάρκεια της μελέτης. Ολική χοληστερόλη Η ολική χοληστερόλη στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 187,3 ± 35,0 mg/dl με Δ στους 6 μήνες -8,2 ± 39,5 mg/dl (p=ns). Η ολική χοληστερόλη στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 195,7 ± 51,1 mg/dl με Δ στους 6 μήνες -12,2 ± 44,0 mg/dl (p=ns με P=NS μεταξύ των ομάδων). LDL Η LDL στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 103,3 ± 30,7 mg/dl με Δ στους 6 μήνες -3,5 ± 31,6 mg/dl (p=ns). Η LDL στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 114,7 ± 42,5 mg/dl με Δ στους 6 μήνες - 11,6 ± 34,7 mg/dl (p=ns με P=NS μεταξύ των ομάδων). HDL Η HDL στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 46,6 ± 10,1 mg/dl με Δ στους 6 μήνες 1,3 ± 8,1 mg/dl (p=ns). Η HDL στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 45,7 ± 10,6 mg/dl με Δ στους 6 μήνες 3,1 ± 7,8 mg/dl (p<0,05 με P=NS μεταξύ των ομάδων). Τριγλυκερίδια Τα τριγλυκερίδια στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 178,5 ± 81,9 mg/dl με Δ στους 6 μήνες -18,7 ± 8,1 mg/dl (p=ns). Τα τριγλυκερίδια στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 176,8 ± 64,9 mg/dl με Δ στους 6 μήνες -24,4 ± 70 mg/dl (p=ns με P=NS μεταξύ των ομάδων). 110

111 Μεταβολή της ολικής χοληστερόλης στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Μεταβολή της LDL στους 6 μήνες στις 2 ομάδες 111

112 Μεταβολή της HDL στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Μεταβολή των τριγλυκεριδίων στους 6 μήνες στις 2 ομάδες 112

113 Επίδραση στην κρεατινίνη, τον egfr και τον ACR Καμία ομάδα δεν παρουσίασε μεταβολή στα επίπεδα της κρεατινίνης και του egfr κατά τη διάρκεια της θεραπείας. Κρεατινίνη Η κρεατινίνη στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 0,93 ± 0,17 mg/dl με Δ στους 6 μήνες 0,01 ± 0,13 mg/dl (p=ns). Η κρεατινίνη στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 0,93 ± 0,19 mg/dl με Δ στους 6 μήνες -0,01 ± 0,10 mg/dl (p=ns με P=NS μεταξύ των ομάδων). egfr Ο egfr στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 122,0 ± 30,2 ml/min/1,73 m 2 με Δ στους 6 μήνες 0,4 ± 22,6 ml/min/1,73 m 2 (p=ns). Στην ομάδα Β ο egfr στην αρχή της μελέτης ήταν 123,1 ± 35,2 ml/min/1,73 m 2 με Δ στους 6 μήνες -2,9 ± 11,5 ml/min/1,73 m 2 (p=ns με P=NS μεταξύ των ομάδων). ACR Ο λόγος αλβουμίνης/κρεατινίνης σε τυχαίο δείγμα ούρων (ACR) μειώθηκε σημαντικά στην ομάδα της βιλνταγλιπτίνης, χωρίς όμως να υπάρχει διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων. Στην ομάδα Α ο λόγος ACR στην αρχή της μελέτης ήταν 26,2 ± 40,1 mg/g με Δ στους 6 μήνες -5,6 ± 31,6 mg/g (p<0,05). Ο λόγος ACR στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 18,4 ± 19,3 mg/g με Δ στους 6 μήνες 3,4 ± 25,8 mg/g (p=ns με P=NS μεταξύ των ομάδων). 113

114 Μεταβολή της κρεατινίνης στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Μεταβολή του egfr στους 6 μήνες στις 2 ομάδες 114

115 Μεταβολή του λόγου της αλβουμίνης ούρων/κρεατινίνης ούρων στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Επίδραση στα ηπατικά ένζυμα Στην ομάδα Β υπήρξε μείωση της τιμής των ηπατικών ενζύμων, χωρίς, ωστόσο, στατιστικώς σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων. Η τιμή της SGOT στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 24,0 ± 10,5 U/L με Δ στους 6 μήνες -2,0 ± 9,8 U/L (p=ns). Στην ομάδα Β η τιμή της SGOT στην αρχή της μελέτης ήταν 23,7 ± 8,3 U/L με Δ στους 6 μήνες -3,5 ± 4,9 U/L (p<0.05 με P=NS μεταξύ των ομάδων). Η τιμή της SGPT στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 31,8 ± 18,9 U/L με Δ στους 6 μήνες -4,5 ± 17,2 U/L ( p=ns). Στην ομάδα στην αρχή της μελέτης ήταν 30,7 ± 16,2 U/L με Δ στους 6 μήνες -5,2 ± 8,5 U/L (p<0,05 με P=NS μεταξύ των ομάδων). 115

116 Μεταβολή της SGOT στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Μεταβολή της SGPT στους 6 μήνες στις 2 ομάδες 116

117 Τα αποτελέσματα από τις βασικές εργαστηριακές εξετάσεις φαίνονται στον Πίνακα 5. Πίνακας 5: Βασικές εργαστηριακές εξετάσεις, μεταβολή στους 6 μήνες Παράμετροι Ομάδα Α (βιλνταγλιπτίνης) n=32 Ομάδα Β (ελέγχου) n=32 Αρχή μελέτης Στους 6 μήνες P1 Αρχή μελέτης Στους 6 μήνες P1 P2 HbA1c (%) 8,1+0,8 6,4+0,6 <0,05 8,0+0,8 6,8+0,7 <0,05 <0,05 Γλυκόζη (mg/dl) 145,5+39,4 112,3+18,3 <0,05 142,3+27,5 131,0+25,1 <0,05 0,05 Χοληστερόλη (mg/dl) 187, ,1+33,7 NS 195,7+51,1 183,5+43 NS NS HDL (mg/dl) 46,6+10,1 47,9+11,6 NS 45, ,8+10,6 <0,05 NS LDL (mg/dl) 103,3+30,7 99,8+30,8 NS 114,7+42,5 103,1+36,9 NS NS Τριγλυκερίδια (mg/dl) 178,5+81,9 159,8+72,8 NS 176,8+64,9 152,4+71,3 NS NS Κρεατινίνη (mg/dl) 0,93+0,17 0,94+0,13 NS 0,93+0,19 0,92+0,10 NS NS ACR (mg/g) 26,2+40,1 20,6+31,6 <0,05 18,4+19,3 21,8+25,8 NS NS SGOT (U/L) 24,0±10,5 22,0±9,8 NS 23,7±8,3 20,2±4,9 <0,05 NS SGPT (U/L) 31,8±18,9 27,2±17,2 NS 30,7±16,2 25,5±8,5 <0,05 NS Πίνακας 6: HbA1c: γλυκοζυλιωμένη αιμοσφαιρίνη, Γλυκόζη: γλυκόζη νηστείας, LDL: χαμηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνες, HDL: υψηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνες, egfr: προσδιοριζόμενος ρυθμός σπειραματικής διήθησης, SGOT οξαλοξική τρανσαμινάση, SGPT πυρουβική τρανσαμινάση, ACR: λόγος αλβουμίνης κρεατινίνης σε τυχαίο δείγμα ούρων P1: p στους 6 μήνες, P2: p στους 6 μήνες μεταξύ των ομάδων Επίδραση στα σωματομετρικά χαρακτηριστικά των ασθενών Επίδραση στο σωματικό βάρος, ΔΜΣ, περίμετρο μέσης και σωματικό λίπος Τόσο στην ομάδα Α όσο και στην ομάδα Β υπήρξε σημαντική μείωση του σωματικού βάρους, του ΔΜΣ και της περιμέτρου μέσης, χωρίς όμως να υπάρχει στατιστικώς σημαντική διαφορά ανάμεσα στις 2 δύο ομάδες. 117

118 Βάρος σώματος Το βάρος σώματος στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 90,1 ± 14,3 kg με Δ στους 6 μήνες -1,2 ± 2,6 kg (p<0,05). Το βάρος σώματος στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 93,9 ± 20,7 kg με Δ στους 6 μήνες -1,3 ± 3,8 kg (p<0,05 με P=NS μεταξύ των ομάδων). ΔΜΣ Ο ΔΜΣ στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 31,6 ± 4,6 kg/m 2 με Δ στους 6 μήνες -0,4 ± 0,9 kg/m 2 (p<0,05). Ο ΔΜΣ στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 32,4 ± 5,8 kg/m 2 με Δ στους 6 μήνες -0,6 ± 1,3 kg/m 2 (p<0,05 με P=NS μεταξύ των ομάδων). Περίμετρος μέσης Η περίμετρος μέσης στην ομάδα Α ήταν στην αρχή της μελέτης ήταν 106,5 ± 9,5 cm με Δ στους 6 μήνες -1,0 ± 1,5 cm (p<0,05). Η περίμετρος μέσης στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 112,4 ± 13,9 cm με Δ στους 6 μήνες -1,8 ± 1,8 cm (p<0,05 με P=NS μεταξύ των ομάδων). Σωματικό λίπος Το σωματικό λίπος μειώθηκε σημαντικά κατά τη διάρκεια της μελέτης και στις δύο ομάδες, χωρίς, όμως στατιστικώς σημαντική διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων. Στην ομάδα Α το λίπος σώματος στην αρχή της μελέτης ήταν 35,1 ± 19,4% με Δ στους 6 μήνες -1 ± 2,2 % (p<0,05). Στην ομάδα Β το λίπος σώματος στην αρχή της μελέτης ήταν 35,7 ± 9,9 % με Δ στους 6 μήνες - 1,6 ± 3,6 % (p<0,05 με P=NS μεταξύ των ομάδων). Τα αποτελέσματα της μεταβολής στα σωματικά χαρακτηριστικά φαίνονται στον Πίνακα

119 Μεταβολή του βάρους σώματος στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Μεταβολή του ΔΜΣ στους 6 μήνες στις 2 ομάδες 119

120 Μεταβολή της περιφέρειας μέσης στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Μεταβολή του λίπους σώματος στους 6 μήνες στις 2 ομάδες 120

121 Παράμετροι Πίνακας 6: Μεταβολή στα σωματικά χαρακτηριστικά. Ομάδα Α (βιλνταγλιπτίνης) n=32 Ομάδα Β (ελέγχου) n=32 Αρχή μελέτης Στους 6 μήνες P1 Αρχή μελέτης Στους 6 μήνες P1 P2 ΔΜΣ (kg/ m 2 ) 31,6+4,6 31,2+4,3 <0,05 32,4+5,8 31,8+5,8 <0,05 NS Βάρος Σώματος (kg) 90,1+14,3 88,9+13,7 <0,05 93,9+20,7 92,6+20,7 <0,05 NS Μέση (cm) 106,5+9,5 105,5+9,3 <0,05 112,4+13,9 110,6+14,2 <0,05 NS Λίπος σώματος (%) 35,1+9,4 34,1+9,0 <0,05 35,7+9,9 34,1+9,8 <0,05 NS P1: p στους 6 μήνες, P2: p στους 6 μήνες μεταξύ των ομάδων Επίδραση στην αρτηριακή πίεση Σε καμία ομάδα δεν υπήρξε στατιστικώς σημαντική μεταβολή στη συστολική και τη διαστολική ΑΠ. Η Συστολική ΑΠ στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 134,5 ± 16,1 mmhg με Δ στους 6 μήνες -3,9 ± 15,4 mmhg (p=ns). Η Συστολική ΑΠ στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 131,6 ± 16 mmhg με Δ στους 6 μήνες 2,1 ± 21 mmhg (p=ns με P=NS μεταξύ των ομάδων). Η Διαστολική ΑΠ στην ομάδα Α στην αρχή της μελέτης ήταν 82,1 ± 11,7 mmhg με Δ στους 6 μήνες 0,9 ± 11,6 mmhg (p=ns). Η Διαστολική ΑΠ στην ομάδα Β στην αρχή της μελέτης ήταν 79,2 ± 10,8 mmhg με Δ στους 6 μήνες 2,2 ± 13,2 mmhg (p=ns με P=NS μεταξύ των ομάδων). Η επίδραση στην ΑΠ φαίνεται στον Πϊνακα

122 Μεταβολή της Συστολικής ΑΠ στους 6 μήνες στις 2 ομάδες Μεταβολή της Διαστολικής ΑΠ στους 6 μήνες στις 2 ομάδες 122

123 Πίνακας 8: Μεταβολή στην ΑΠ στους 6 μήνες Παράμετροι Ομάδα Α (βιλνταγλιπτίνης) n=32 Ομάδα Β (ελέγχου) n=32 Αρχή μελέτης Στους 6 μήνες P1 Αρχή μελέτης Στους 6 μήνες P1 P2 Συστολική ΑΠ (mmhg) 134,5+16,1 130,6+15,9 NS 131, ,7+15,8 NS NS Διαστολική ΑΠ (mmhg) 82,1+11,7 83,0+11,1 NS 79,2+10,8 81,4+10,8 NS NS P1: p στους 6 μήνες, P2: p στους 6 μήνες μεταξύ των ομάδων Συσχετίσεις Η μεταβολή στα επίπεδα της ADMA στην ομάδα της βιλνταγλιπτίνης δεν συσχετιζόταν με τη βελτίωση του γλυκαιμικού ελέγχου και συγκεκριμένα με την μεταβολή της HbA1c (p=ns, r-0,21) και της γλυκόζης νηστείας (p=ns, r=0,20). Επίσης, δεν υπήρξε συσχέτιση μεταξύ της μεταβολής των τιμών της ADMA και της μεταβολής των τιμών της hs-crp και της fcpwv στην ομάδα της βιλνταγλιπτίνης (p=ns). 123

124 Πίνακες με συσχετίσεις Συσχέτιση της μεταβολής της ADMA και της μεταβολής της HbA1c κατά τη διάρκεια της μελέτης: p=ns, r=-0,21 Συσχέτιση της μεταβολής της ADMA και της μεταβολής της γλυκόζης νηστείας κατά τη διάρκεια της μελέτης: p=ns, r=0,20 124