Ryzyko rozwoju epizodów sercowo-naczyniowych wśród chorych na cukrzycę typu 2 jest szczególnie wysokie. Główną przyczynę zwiększonej chorobowości i śmiertelności tych pacjentów stanowi choroba niedokrwienna serca. U podłoża tej choroby leży proces miażdżycowy, w którego patogenezie istotną, lecz nie do końca wyjaśnioną rolę odgrywa angiogeneza. Możliwość modulacji procesu angiogenezy za pomocą farmakoterapii wydaje się być zagadnieniem godnym szczególnej uwagi. Inhibitory reduktazy HMG-CoA, czyli statyny, są grupą leków o doskonale udokumentowanym działaniu przeciwhiperlipidemicznym i licznych działaniach pozalipidowych, mających istotne znaczenie dla przebiegu miażdżycy. Rola statyn w procesie angiogenezy, zwłaszcza zachodzącej w warunkach specyficznych zaburzeń metabolicznych towarzyszących cukrzycy, nie została jak dotąd dostatecznie wyjaśniona. Szczególnie niejasny pozostaje wpływ niskich dawek statyn, powszechnie stosowanych w praktyce klinicznej, na kształtowanie się stężeń regulatorów angiogenezy i związany z tym sposób modulacji angiogenezy.
Podstawowym celem pracy była próba wyjaśnienia związku pomiędzy stosowaniem statyn w niskich dawkach a profilem regulatorów angiogenezy u chorych na cukrzycę typu 2.
Przeprowadzone badania miały na celu ocenę i porównanie stężeń wybranych czynników proangiogennych (angiogeniny, bFGF, MCP-1, VEGF) i antyangiogennych (Il-10, Il-12) w surowicy pomiędzy grupami chorych na cukrzycę typu 2 leczonych simwastatyną lub atorwastatyną w niskich dawkach, chorych na cukrzycę typu 2 nieleczonych statynami oraz osób bez cukrzycy nieotrzymujących statyn.
Istotnym celem zaplanowanych badań było także określenie wpływu czynników antropometryczno-epidemiologicznych oraz czynników związanych z przebiegiem klinicznym i leczeniem cukrzycy typu 2 (hiperinsulinemii, insulinooporności obwodowej, wyrównania metabolicznego) dla kształtowania się profilu wybranych regulatorów angiogenezy.
Przeprowadzone badania miały także na celu zbadanie wpływu stosowania statyn w niskich dawkach na sekrecję wybranych regulatorów angiogenezy przez komórki jednojądrzaste krwi obwodowej.
W I etapie pracy badaniu poddano łącznie 131 osób, w tym 53 chorych na cukrzycę typu 2 leczonych co najmniej od 3 miesięcy statynami w niskich dawkach (atorwastatyną 20 mg/dobę lub simwastatyną 10÷40 mg/dobę), 53 chorych na cukrzycę typu 2 nieotrzymujących statyn oraz 25 osób bez zaburzeń w zakresie gospodarki węglowodanowej nieotrzymujących statyn.
W II etapie badań wzięło udział ogółem 12 osób w tym: 4 osoby chore na cukrzycę typu 2 leczone statynami i 4 osoby chore na cukrzycę typu 2 nieotrzymujące statyn oraz 4 osoby bez cukrzycy z zaburzeniami gospodarki lipidowej leczone statynami i 4 osoby bez cukrzycy i dyslipidemii nieprzyjmujące żadnych leków. U wszystkich badanych pacjentów oznaczono: metodami standardowymi – glikemię na czczo w osoczu krwi żylnej, stężenie HbA1c we krwi pełnej, stężenie cholesterolu całkowitego, frakcji HDL i LDL oraz TG w surowicy krwi, metodą enzymatyczną – stężenie 1,5-AG w osoczu, metodami immunoenzymatycznymi – stężenie adiponektyny, rezystyny w surowicy oraz peptydu C w surowicy na czczo.
U chorych włączonych do badań na ich I etapie zbadano stężenia czynników proangiogennych: angiogeniny, bFGF, MCP-1, VEGF i czynników antyangiogennych: Il-10, Il-12 w surowicy – metodą cytofluorymetrii przepływowej z zastosowaniem komercyjnych testów macierzy kulkowych.
W etapie II wykonano izolację i 72-godzinną hodowlę komórek jednojądrzastych krwi obwodowej oraz przeprowadzono stymulację ich czynności wydzielniczej za pomocą wysokich stężeń glukozy i/lub insuliny w warunkach in vitro. Następnie zbadano metodą cytofluorymetrii przepływowej stężenia niektórych czynników proangiogennych (MCP-1, bFGF, VEGF) oraz antyangiogennych (Il-10, Il-12) w nadsączu pochodzącym z hodowli tych komórek.
Porównując stężenia badanych czynników proangiogennych pomiędzy wszystkimi badanymi grupami wykazano, że stężenia VEGF i bFGF w surowicy krwi były niższe w grupie chorych na cukrzycę typu 2 leczonych statynami w porównaniu z osobami cierpiącymi na cukrzycę nieleczonymi statynami, i przyjmowały wartości podobne do zaobserwowanych wśród osób bez zaburzeń gospodarki węglowodanowej. Stężenie angiogeniny w surowicy krwi było zbliżone u chorych na cukrzycę leczonych statynami oraz u osób bez cukrzycy. Natomiast
w grupie chorych na cukrzycę nieleczonych statynami stężenie to było istotnie wyższe wyłącznie w porównaniu do osób bez cukrzycy. Stężenie MCP-1 było istotnie niższe u chorych na cukrzycę leczonych statynami w porównaniu z chorymi na cukrzycę nieleczonymi statynami, jednocześnie w obu tych grupach stężenie tego czynnika było wyższe niż u osób bez cukrzycy. Natomiast nie wykazano różnic uwarunkowanych stosowaniem statyn w zakresie stężeń Il-10 i Il-12 w surowicy pomiędzy grupami chorych na cukrzycę.
Porównanie obejmujące wyłącznie pacjentów chorych na cukrzycę typu 2 z zastosowaniem testu Manna-Whitheya, a nade wszystko zastosowanie analizy kowariancji wykazało, że stężenia wszystkich badanych czynników proangiogennych w surowicy krwi były znamiennie niższe u chorych na cukrzycę typu 2 przyjmujących statyny w porównaniu z chorymi nieotrzymującymi tych leków.
Wykazano ponadto, że czynnikami wpływającymi na międzygrupowe różnice stężenia VEGF w stopniu większym niż stosowanie statyn były stężenia peptydu C, czyli wykładnika czynności wewnątrzwydzielniczej komórek β wysp trzustki oraz rezystyny, charakteryzującej insuliooporność obwodową. Zauważono, iż na różnice stężeń bFGF pomiędzy badanymi grupami dominujący wpływ ma wprawdzie stosowanie statyn, ale do zmian stężenia tego czynnika w surowicy przyczyniać się mogą także różnice w zakresie obwodu talii, wskaźnika WHR oraz stężenia TG w surowicy. W odniesieniu do różnic stężenia angiogeniny pomiędzy badanymi grupami stwierdzono, że znacznie nawet bardziej istotne niż stosowanie statyn wydaje się oddziaływanie współistniejących stężeń 1,5-AG w osoczu oraz peptydu C w surowicy na czczo. Analiza kowariancji uwypukliła znaczenie stężenia peptydu C w surowicy dla kształtowania się różnic poziomów MCP-1 pomiędzy badanymi grupami. Dodatkowo czynnikami modyfikującymi stężenia MCP-1 w surowicy oddziałującymi z nieco mniejszą siłą niż stosowanie statyn, były wskaźnik BMI i obwód talii oraz stężenie HbA1c i 1,5-AG. Wykazano też, że różnice międzygrupowe w zakresie stężeń Il-10 w surowicy uwarunkowane były stężeniem HDL i adiponektyny w surowicy, a w zakresie Il-12 – stężeniem 1,5-AG w osoczu oraz stężenie rezystyny w surowicy.
Obliczenie współczynników korelacji rang Spearmana pozwoliło ustalić, jakie zależności istnieją pomiędzy ocenianymi parametrami związanymi z przebiegiem cukrzycy a stężeniem regulatorów angiogenezy w surowicy. Analiza obejmująca grupę chorych na cukrzycę typu 2 leczonych statynami wykazała dodatnie korelacje pomiędzy czasem trwania klinicznie jawnej cukrzycy a stężeniem VEGF i stężeniem angiogeniny w surowicy krwi oraz pomiędzy wskaźnikiem BMI a stężeniem angiogeniny. Zaobserwowano także ujemną korelację pomiędzy stężeniem 1,5-AG a stężeniem bFGF. Stężenie angiogeniny było skorelowane dodatnio z poziomem HbA1c i glikemii na czczo oraz ujemnie ze stężeniem 1,5-AG. Stwierdzono również występowanie dodatniej korelacji pomiędzy stężeniem VEGF a stężeniem cholesterolu LDL. Stężenia VEGF oraz MCP-1 były skorelowane ujemnie ze stężeniem adiponektyny. Jednocześnie stężenia VEGF i Il-12 korelowały dodatnio ze stężeniem rezystyny. Wykazano także pozytywną zależność pomiędzy stężeniem peptydu C w surowicy na czczo a stężeniem czynników proangiogennych: VEGF i MCP-1.
W II etapie badań stwierdzono największe nasilenie sekrecji VEGF, bFGF i MCP-1, a także Il-12 przez komórki jednojądrzaste wyizolowane z krwi obwodowej pochodzące od chorych na cukrzycę typu 2 nieleczonych statynami, zarówno w przypadku hodowli prowadzonej w warunkach podstawowych, jak i w obecności wysokich stężeń glukozy w podłożu. Natomiast sekrecja Il-10 była wyższa u pacjentów bez cukrzycy i dyslipidemii nieotrzymujących statyn w odniesieniu do wszystkich pozostałych grup charakteryzujących się porównywalnym natężeniem sekrecji IL-10.
Stwierdzono, że obecność wysokich stężeń glukozy w podłożu stymuluje sekrecję VEGF, bFGF, MCP-1 i Il-12 przede wszystkim przez komórki jednojądrzaste pochodzące od chorych na cukrzycę typu 2, natomiast wysokie stężenia insuliny w podłożu nasilają wyłącznie sekrecję VEGF przez komórki jednojądrzaste krwi obwodowej pochodzące od osób bez zaburzeń metabolicznych.
Na podstawie przeprowadzonych badań sformułowano następujące wnioski: 1. Stosowanie statyn w niskich dawkach u chorych na cukrzycę typu 2
jest związane ze zmianą profilu regulatorów angiogenezy w surowicy,
proangiogennych (VEGF, bFGF, MCP-1, angiogeniny) oraz jednego z czynników antyangiogennych (Il-12).
2. Leczenie statynami w niskich dawkach chorych na cukrzycę typu 2
pozwala na uzyskanie ekspresji wielu regulatorów angiogenezy (VEGF, bFGF, MCP-1, angiogeniny, Il-12) w surowicy na poziomie obserwowanym u osób bez cukrzycy i jest to częściowo związane z zmniejszeniem sekrecji tych czynników przez komórki jednojądrzaste krwi obwodowej.
3. Zaburzenie wyrównania metabolicznego, wzrost insulinooporności obwodowej i hipersekrecja komórek β w różnym stopniu mogą nasilać ekspresję
zarówno badanych czynników proangiogennych, jak i antyangiogennych w surowicy chorych na cukrzycę typu 2.
4. U chorych na cukrzycę typu 2, niezależnie od stosowania statyn, wytwarzanie niektórych czynników proangiogennych (VEGF, MCP-1) i antyangiogennych (Il-12) przez jednojądrzaste komórki krwi obwodowej jest wzmożone w porównaniu z osobami bez zaburzeń gospodarki
węglowodanowej.
5. Stosowanie statyn u chorych na cukrzycę typu 2 prowadzi do zmniejszenia sekrecji niektórych czynników proangiogennych (VEGF, bFGF, MCP-1) i antyangiogennych (Il-12) przez jednojądrzaste komórki krwi obwodowej hodowane w warunkach podstawowych, jak i w środowisku zawierającym wysokie stężenia glukozy.
6. Wysokie stężenie insuliny w środowisku stanowi bodziec pobudzający
wytwarzanie wyłącznie VEGF przez jednojądrzaste komórki krwi obwodowej u osób bez zaburzeń gospodarki węglowodanowej.
Wniosek końcowy:
Niskie dawki statyn stosowane w terapii chorych na cukrzycę typu 2 mogą wywierać pewien wpływ antyangiogenny, który wzmagany jest poprzez prawidłową kontrolę cukrzycy, zmniejszenie insulinooporności obwodowej oraz ograniczenie nadmiernej sekrecji komórek β wysp trzustki.