Маркеры повреждения эндотелия у детей с диабетическим кетоацидозом

Введение. Диабетический кетоацидоз (ДКА) – наиболее частое острое осложнение сахарного диабета (СД) 1 типа у детей и подростков, требующее экстренной госпитализации в отделения реанимации и интенсивной терапии. ДКА может сопровождаться развитием эндотелиальной дисфункции (ЭД), диагностические критерии которой при данном ургентном состоянии не изучены.

Цель – оценить выраженность ЭД у детей с СД 1 типа в зависимости от тяжести ДКА на основании анализа маркеров разрушения эндотелиального гликокаликса (ЭГЛ) в сыворотке крови.

Материалы и методы. Обследовано 60 детей и подростков в возрасте 9–14 лет, из которых 30 пациентов имели декомпенсацию СД 1 типа (ДКА, I группа), во II группу были включены условно здоровые дети. В зависимости от тяжести клинических проявлений пациенты с ДКА были подразделены на три подгруппы: 1-я (тяжелой степени; n = 5); 2-я (средней степени; n = 16) и 3-я (легкой степени; n = 9). В сыворотке крови методом иммуноферментного анализа определяли концентрацию синдекана-1 (СНД₁ ), синдекана-4 (СНД₄ ), эндокана-1 (ЭК₁ ), гепарина сульфата (ГС), гиалуроновой кислоты (ГК) и ангипоэтина-1 (АП₁ ).

Результаты. Показано повышение 4-х из 6 исследуемых маркеров деградации ЭГЛ (СНД₁ , ГС, ГК и АП₁ ) у пациентов на стадии декомпенсации СД 1 типа по сравнению с контролем. При последующем разделении группы исследования максимально высокие концентрации СНД₁ , СНД₄ , ГС, ГК и АП₁ были зафиксированы при тяжелой степени ДКА с уменьшением средних значений при менее тяжелых клинических проявлениях.

Заключение. Высокие показатели маркеров разрушения ЭГЛ (СНД₁ , ГС, ГК и АП₁ ) свидетельствуют о наличии ЭД у детей с СД 1 типа на стадии декомпенсации заболевания. Выраженность ЭД у пациентов связана с клинической тяжестью ДКА.

1. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом / под ред. И. И. Дедова, М. В. Шестаковой, А. Ю. Майорова. 10-й выпуск (дополненный). – Москва. – 2021.

2. Александрович Ю. С., Иванов Д. О., Пшениснов К. В. и др. Интенсивная терапия осложнений сахарного диабета у детей // Children’s medicine of the North-West. – 2024. – Т. 12, № 1. – С. 8291. https://doi.org/10.56871/CmN-W.2024.40.20.008.

3. Быков Ю. В., Батурин В. А., Волков Е. Е. Уровень аутоантител к дофаминовым и NMDA рецепторам у детей в зависимости от степени тяжести диабетического кетоацидоза // Забайкальский медицинский вестник. – 2022. – № 3. – С. 18–26. https://doi.org/10.52485/19986173_2022_3_18.

4. Быков Ю. В., Обедин А. Н., Зинченко О. В. и др. Диабетический кетоацидоз в педиатрической практике // Учебное пособие. – Ставрополь: Изд-во СтГМУ. – 2023. – 60 с.

5. Воробьева А. П., Быков Ю. В., Батурин В. А. и др. Маркеры повреждения гликокаликса при осложнениях сахарного диабета // Современные проблемы науки и образования. – 2023. – № 4. https://doi.org/10.17513/spno.32783.

6. Agere S. A., Kim E. Y., Akhtar N. et al. Syndecans in chronic inflammatory and autoimmune diseases: Pathological insights and therapeutic opportunities // J Cell Physiol. – 2018. – Vol. 233, № 9. – Р. 6346–6358. https://doi.org/10.1002/jcp.26388.

7. Broekhuizen L. N., Lemkes B. A., Mooij H. L. et al. Effect of sulodexide on endothelial glycocalyx and vascular permeability in patients with type 2 diabetes mellitus // Diabetologia. – 2010. – Vol. 53. – P. 2646–2655. https://doi.org/10.1007/s00125-010-1910-x.

8. Buchmann M., Tuncer O., Auzanneau M. et al. Incidence, prevalence and care of type 1 diabetes in children and adolescents in Germany: Time trends and regional socioeconomic situation // J Health Monit. – 2023. – Vol. 8, № 2. – Р. 57–78. https://doi.org/10.25646/11439.2.

9. Butler A. E., Al-Qaissi A., Sathyapalan T. et al. Angiopoietin-1: an early biomarker of diabetic nephropathy? // J Transl Med. – 2021. – Vol. 19, № 1. – P. 427. https://doi.org/10.1186/s12967-021-03105-9.

10. Ce G. V., Rohde L. E., da Silva A. M. et al. Endothelial dysfunction is related to poor glycemic control in adolescents with type 1 diabetes under 5 years of disease: evidence of metabolic memory // J Clin Endocrinol Metab. – 2011. – Vol. 96. – P. 1493–1499. https://doi.org/10.1210/jc.2010-2363.

11. Close T. E., Cepinskas G., Omatsu T. et al. Diabetic ketoacidosis elicits systemic inflammation associated with cerebrovascular endothelial cell dysfunction // Microcirculation. – 2013. – Vol. 20, № 6. – Р. 534–543. https://doi.org/10.1111/micc.12053.

12. de Albuquerque do Nascimento A. M., Sequeira I. S., Vasconcelos D. F. et al. Endothelial dysfunction in children with type 1 diabetes mellitus // Arch Endocrinol Metab. – 2017. – Vol. 61, № 5. – P. 476–483. https://doi.org/10.1590/2359-3997000000271.

13. Dogné S., Flamion B., Caron N. Endothelial Glycocalyx as a Shield Against Diabetic Vascular Complications // Arterioscler Thromb Vasc Biol. – 2018. – Vol. 38, № 7. – Р. 1427–1439. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.118.310839.

14. Dubsky M., Veleba J., Sojakova D. et al. Endothelial Dysfunction in Diabetes Mellitus: New Insights // Int J Mol Sci. – 2023. – Vol. 24, № 13. – Р. 10705. https://doi.org/10.3390/ijms241310705.

15. Hallström S., Svensson A. M., Pivodic A. et al. Risk factors and incidence over time for lower extremity amputations in people with type 1 diabetes: an observational cohort study of 46,088 patients from the Swedish National Diabetes Registry // Diabetologia. – 2021. – Vol. 64, № 12. – Р. 2751–2761. https://doi.org/10.1007/s00125-021-05550-z.

16. Hiebert L. M. Heparan Sulfate Proteoglycans in Diabetes // Semin Thromb Hemost. – 2021. – Vol. 47, № 3. – Р. 261–273. https://doi.org/10.1055/s-0041-1724118.

17. Holthoff J. H., Chandrashekar К., Juncos L. A. The Role of Esm-1 in Diabetic Kidney Disease: More Than Just a Biomarker // Kidney. – 2022. – Vol. 3, № 12. – P. 1998–2000. https://doi.org/10.34067/KID.0004952022.

18. Khalaji A., Behnoush A. H., Saeedian B. et al. Endocan in prediabetes, diabetes, and diabetes-related complications: a systematic review and meta-analysis // Diabetol Metab Syndr. – 2023. – Vol. 15. – P. 102. https://doi.org/10.1186/s13098-023-01076-z.

19. Kim Y. H., Kitai T., Morales R. et al. Endothelial cell dysfunction and glycocalyx - A vicious circle // Matrix Biol. – 2018. – Vol. 71–72. – P. 421–431. https://doi.org/10.1016/j.matbio.2018.01.026.

20. Kostopoulou E., Sinopidis X., Fouzas S. et al. Diabetic Ketoacidosis in Children and Adolescents; Diagnostic and Therapeutic Pitfalls // Diagnostics (Basel). – 2023. – Vol. 13, № 15. – Р. 2602. https://doi.org/10.3390/diagnostics13152602.

21. Kumase F., Morizane Y., Mohri S. et al. Glycocalyx degradation in retinal and choroidal capillary endothelium in rats with diabetes and hypertension // Acta Med Okayama. – 2010. – Vol. 64. – P. 277–283. https://doi.org/10.18926/AMO/40502.

22. Lespagnol E., Dauchet L., Pawlak-Chaouch M. et al. Early Endothelial Dysfunction in Type 1 Diabetes Is Accompanied by an Impairment of Vascular Smooth Muscle Function: A Meta-Analysis // Front Endocrinol (Lausanne). – 2020. – Vol. 11. – P. 203. https://doi.org/10.3389/fendo.2020.00203.

23. Li J., Qi Z., Sun C. et al. Circulating glycocalyx shedding products as biomarkers for evaluating prognosis of patients with out-of-hospital cardiac arrest after return of spontaneous circulation // Sci Rep. – 2024. – Vol. 14, № 1. – P. 17582. https://doi.org/10.1038/s41598-024-68738-4.

24. Longendyke R., Grundman J. B., Majidi S. Acute and Chronic Adverse Outcomes of Type 1 Diabetes // Endocrinol Metab Clin North Am. – 2024. – Vol. 53, № 1. – Р. 123–133. https://doi.org/10.1016/j.ecl.2023.09.004.

25. McCarthy K. J. Syndecan-4: major player or innocent bystander of the endothelial glycocalyx? // Kidney Int. – 2020. – Vol. 97, № 5. – Р. 858–860. https://doi.org/10.1016/j.kint.2020.01.040.

26. Mine S., Okada Y., Kawahara C. et al. Serum hyaluronan concentration as a marker of angiopathy in patients with diabetes mellitus // Endocr J. – 2006. – Vol. 53, № 6. – P. 761–766. https://doi.org/10.1507/endocrj.k05-119.

27. Nagasu H., Satoh M., Kiyokage E. et al. Activation of endothelial NAD(P)H oxidase accelerates early glomerular injury in diabetic mice // Lab Invest. – 2016. – Vol. 96. – P. 25–36. https://doi.org/10.1038/labinvest.2015.128.

28. Nagy N., Sunkari V. G., Kaber G. et al. Hyaluronan Levels are Increased Systemically in Human Type 2 but not Type 1 Diabetes Independently of Glycemic Control // Matrix Biol. – 2019. – Vol. 80. – P. 46–58. https://doi.org/10.1016/j.matbio.2018.09.003.

29. Nieuwdorp M., Mooij H. L., Kroon J. et al. Endothelial glycocalyx damage coincides with microalbuminuria in type 1 diabetes // Diabetes. – 2006 (a). – Vol. 55. – P. 1127–1132. https://doi.org/10.2337/diabetes.55.04.06.db05-1619.

30. Nieuwdorp M., van Haeften T. W., Gouverneur M. C. et al. Loss of endothelial glycocalyx during acute hyperglycemia coincides with endothelial dysfunction and coagulation activation in vivo // Diabetes. – 2006 (b). – Vol. 55. – P. 480–486. https://doi.org/10.2337/diabetes.55.02.06.db05-1103.

31. Olinder A. L., DeAbreu M., Greene S. et al. ISPAD Clinical Practice Consensus Guidelines 2022: Diabetes education in children and adolescents // Pediatr Diabetes. – 2022. – Vol. 23, № 8. – Р. 1229–1242. https://doi.org/10.1111/pedi.13418.

32. Patterson E. K., Cepinskas G., Fraser D. D. Endothelial Glycocalyx Degradation in Critical Illness and Injury // Front Med (Lausanne). – 2022. – Vol. 9. – P. 898592. https://doi.org/10.3389/fmed.2022.898592.

33. Svennevig K., Kolset S. O., Bangstad H. J. Increased syndecan-1 in serum is related to early nephropathy in type 1 diabetes mellitus patients // Diabetologia. – 2006. – Vol. 49, № 9. – Р. 2214–2216. https://doi.org/10.1007/s00125-006-0330-4.

34. Zhang Q., Ye Z., Zheng X. L. Longitudinal Assessment of Plasma Syndecan-1 Predicts 60-Day Mortality in Patients with COVID-19 // J Clin Med. – 2023. – Vol. 12, № 2. – Р. 552. https://doi.org/10.3390/jcm12020552.

35. Zhang X., Sun D., Song J. W. et al. Endothelial cell dysfunction and glycocalyx – A vicious circle // Matrix Biol. – 2018. – Vol. 71–72. – P. 421–431. https://doi.org/10.1016/j.matbio.2018.01.026.