Патент на изобретение №2339955

(54) СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ТЯЖЕЛОГО ТЕЧЕНИЯ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ ПОЛИНЕЙРОПАТИИ У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к медицине, в частности эндокринологии и диабетологии, и может найти применение для прогнозирования тяжелого течения диабетической периферической полинейропатии (ДПНП) у детей и подростков, страдающих сахарным диабетом 1 типа. Сущность способа прогнозирования: в периферической крови определяют уровень цилиарного нейротрофического фактора – CNTF методом твердофазного иммуноферментного анализа. Обнаружение в сыворотке крови CNTF 5,8 пкг/мл и ниже свидетельствует о возможности тяжелого течения ДПНП. Использование способа позволяет с высокой точностью осуществить прогноз неблагоприятного развития заболевания с целью принятия адекватных терапевтических мер.

(56) (продолжение):

CLASS=”b560m”Pharmacol Ther. 1994 Aug; 63(2): 187-98 Найдено в Medline PMID: 7809179. MARTIN BORGE V et al. [Diabetic foot and risk factors]. An Med Intema, 2007 Jun; 24(6):263-6. Найдено в Medline PMID 17907895.

Изобретение относится к медицине, а именно к детской эндокринологии, и может быть использовано для прогнозирования тяжелого течения диабетической периферической полинейропатии (ДПНП) у детей и подростков, страдающих сахарным диабетом 1 типа (СД 1).

Изучение ДПНП у детей и подростков является чрезвычайно актуальным. Это связано с тем, что, несмотря на высокую распространенность ДПНП, в данной возрастной категории больных преобладают нетяжелые субклинические формы, что приводит к поздней диагностике, несвоевременной терапии и прогрессированию этого инвалидизирующего осложнения с развитием «синдрома диабетической стопы» даже у лиц молодого возраста.

Это, в свою очередь, диктует необходимость поиска маркеров прогнозирования тяжелого течения диабетической периферической полинейропатии у детей и подростков. В настоящее время модель развития ДПНП при СД 1 представляет собой многостадийный процесс, включающий целый каскад патогенетических механизмов, пусковым звеном которых является гипергликемия вследствие недостатка инсулина. Ведущая роль в генезе ДПНП отводится метаболической теории патогенеза, в частности дисфункции нейротрофических факторов, приводящих к первичному поражению периферических нервов. Полученные данные согласуются с нашими предыдущими исследованиями (Г.А.Галкина, А.А.Афонин, Н.В.Морозова, 2005), установившими, что при повышении уровня мозгового нейротрофического фактора (BDNF) выше 9000 пкг/мл у детей и подростков с СД 1 без клинических признаков ДПНП появляются начальные патологические изменения ЭМГ, свидетельствующие о субклинической стадии ДПНП (увеличение резидуальной латентности, незначительное снижение амплитуды М-ответа при проведении методики СРВ, снижение амлитудно-частотных параметров на ЭМГ наиболее дистальных из обследуемых мышц, длинных разгибателях пальцев стопы). Повышение концентрации изучаемых нейротрофических факторов: мозгового и цилиарного нейротрофического фактора (ciliary neurotrophic factor – CNTF), вероятно, обусловлено рефлекторной экспрессией BDNF и CNTF шванновскими клетками в ответ на начинающиеся дегенеративные изменения аксонального аппарата с целью улучшения нейротрофики.

В качестве прототипа нами выбрано изобретение «Способ прогнозирования диабетической периферической нейропатии у детей и подростков» (патент на изобретение №2273028 от 27.03.2006 г.), установившего, что повышение уровня мозгового нейротрофического фактора BDNF выше 9000 пкг/мл у детей и подростков с СД 1 может являться ранним прогностическим признаком формирования субклинической стадии ДПНП, предшествующим электрофизиологическим изменениям.

Однако данный способ может быть использован только для диагностики субклинической стадии и прогнозирования развития ДПНП, его нельзя использовать для оценки тяжести течения данного осложнения, несвоевременная диагностика которого приводит к синдрому диабетической стопы и ампутации конечностей.

Для каждого вида нарушения чувствительности рассчитывается средняя величина по формуле: (х1+х2):2, где х1 – и х2 – цифровое значение (в баллах) нарушения чувствительности на левой и правой нижних конечностях. Сумма средних значений каждого вида чувствительности и каждого из периферических рефлексов (на каждой конечности) и составляет значение шкалы НДС. При значении НДС 0-4 балла – у пациента отсутствуют начальные признаки ДПНП, при 5-13 баллах – имеется умеренно выраженная ДПНП, а при 14 баллах и более имеется выраженная ДПНП.

Недостатки данной методики в том, что дети и подростки не всегда могут четко ответить на поставленные вопросы, а также проанализировать эффект от проводимого воздействия. Кроме того, информативность методики во многом зависит от возраста ребенка, его эмоционального статуса, условий проведения проб (в спокойном и расслабленном состоянии), состояния кожных покровов (наличие трофических изменений, отечности); в связи с чем диагностическая значимость шкалы НДС для диагностики и прогнозирования степени тяжести ДПНП в педиатрической практике невелика и носит субъективный характер.

Указанные недостатки устраняются в заявляемом изобретении.

Задачей изобретения является разработка высокочувствительного критерия, с помощью которого можно прогнозировать тяжелое течение ДПНП у детей и подростков, что позволит выбрать адекватную тактику ведения больного и предотвратить развитие необратимых осложнений.

Поставленная задача решается тем, что у пациентов серологическим методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) определяют уровень цилиарного нейротрофического фактора в сыворотке крови и при его концентрации 5,8 пкг/мл и ниже прогнозируют тяжелое течение ДПНП.

Новый технический результат, получаемый при использовании данного метода, состоит в том, что достигается возможность в кратчайшие сроки (не более 4 часов) и с высокой точностью осуществить прогноз неблагоприятного развития заболевания с целью принятия адекватных терапевтических мер.

С помощью разработанного макроса в среде Exell, используя метод расчета ROC-кривой, нами была получена таблица чувствительности и специфичности, анализ которой позволил найти точку разделения (cutoff frequency) концентраций CNTF – 5,8 пкг/мл. Анализ полученных данных позволил доказать, что при значениях CNTF 5,8 пкг/мл и ниже у 16 детей и подростков развивалось тяжелое течение ДПНП, характеризующееся комплексом клинических симптомов и электромиографических параметров.

Учитывая, что основным предполагаемым местом экспрессии CNTF в периферической нервной системе являются шванновские клетки, снижение концентрации нейротрофина, вероятно, обусловлено истончением миелиновой оболочки и истощением, соответственно, резервных возможностей экспрессии (М. Prugining-Bluger et al., 1997; К. Obata et al., 2004), чем можно объяснить ухудшение клинических и электрофизиологических параметров у пациентов. Исходя из этого, мы изучили роль цилиарного нейротрофического фактора (ciliary neurotrophic factor, CNTF) в формировании ДПНП у детей и подростков, страдающих СД 1.

В настоящее время исследования, посвященные свойствам и механизму действия CNTF, носят в основном экспериментальный характер.

Таким образом, можно сделать заключение о том, что в основе клинических проявлений диабетической периферической нейропатии лежат гибель или дегенерация нейронов, шванновских клеток и нервных волокон. Имеющиеся экспериментальные данные открыли возможности нового подхода к оценке тяжести течения данной патологии, определения роли CNTF в формировании диабетической полинейропатии, что легло в основу предлагаемого изобретения.

Работоспособность изобретения подтверждается следующими конкретными примерами.

Пример №1.

Пациент Павел И., 14 лет, история болезни №1432, наблюдается в детском эндокринологическом отделении РНИИАП в течение 5 лет по поводу сахарного диабета I типа. Течение заболевания лабильное, сопровождающееся частыми гипогликемическими состояниями, связанными с физической нагрузкой. Самоконтроль нерегулярный. Уровень гликозилированного гемоглобина – 7,1% свидетельствует о субкомпенсации СД 1. Жалоб мальчик не предъявляет. Суточная потребность в инсулине составляет 1,0 Ед/кг массы тела. При обследовании неврологического статуса выявлено незначительное снижение коленных и ахилловых рефлексов с обеих сторон, снижение тактильной чувствительности до 1 балла с обеих сторон, при сохраненной температурной, болевой и вибрационной чувствительности. Согласно шкале нейропатического дисфункционального счета (НДС) данные изменения были расценены в 3 балла, что соответствовало варианту нормы. При проведении ЭМГ исследования выявлены снижение амплитудно-частотных характеристик на длинных разгибателях пальцев стопы – наиболее дистальных из обследуемых мышц. Анализ ЭМГ – параметров на икроножных и передних большеберцовых мышцах с обеих сторон не выявил отклонений от электрофизиологических стандартов. При исследовании моторного нерва по методике СРВ выявлено снижение амплитуды М – ответа, а также снижение потенциала действия на сенсорном нерве. На основании вышеперечисленных данных ребенку, согласно классификации P.J.Dyck, P.K.Thomas (1999) был поставлен диагноз: диабетическая периферическая полинейропатия, субклиническая стадия (1Б).

У пациента из локтевой вены взяли 1 мл венозной крови, центрифугировали 5 минут при 1500 об/минуту. Полученную сыворотку развели 1:20 дилюентом, для этого 10 мл сыворотки соединили со 190 мл дилюента. 50 мл полученной разведенной сыворотки использовали для определения цилиарного нейротрофического фактора в микротиражных лунках планшет от набора для определения CNTF серологическим методом твердофазного иммуноферментного анализа диагностическими наборами фирмы R@D Systems (США) по прилагаемой инструкции.

Результаты подсчитывали на фотометре (Labsystem Multiscan plus, Финляндия) в течение 15 минут. В компьютерное обеспечение прибора вводили значения концентрации CNTF в стандартных образцах и, таким образом, при считывании оптической плотности всех проб сразу получали значения искомых концентраций CNTF в исследуемых разведенных образцах. Полученные значения концентраций умножали на фактор разведения 20.

Уровень CNTF в сыворотке у данного ребенка составил 5,9 пкг/мл. По нашим данным это свидетельствовало о легком течении ДПНП. Лечебные мероприятия включали проведение интенсивной инсулинотерапии с целью коррекции углеводного обмена. При плановой госпитализации через 6 месяцев состояние ребенка оставалось стабильным, не выявлена отрицательная динамика функциональных и электрофизиологических тестов. Таким образом, из данного примера следует, что уровень CNTF 5,9 пг/мл свидетельствует о легком течении и исключает прогрессирование ДПНП.

Пример №2.

Пациент Глеб А., 15 лет, история болезни №637, наблюдается в детском эндокринологическом отделении в течение 4 лет с диагнозом сахарный диабет I типа. За прошедший год отмечалось декомпенсированное кетоацидотическое состояние, связанное с нарушением режима дието- и инсулинотерапии. Самоконтроль заболевания нерегулярный. Суточная потребность в инсулине – 1,1 ЕД/кг массы тела. Уровень гликозилированного гемоглобина – 7,2%, что свидетельствует о субкомпенсации СД 1. Жалоб не предъявляет. Суммарная оценка по шкале НДС составила 4 балла за счет снижения коленных и ахилловых рефлексов с обеих сторон (2 балла), нарушения тактильной (1 балл) и температурной (1 балл) чувствительности. Нарушений со стороны вибрационной чувствительности не выявлено. Данные ЭМГ исследования: при проведении методики СРВ обнаружено снижение амплитуды М-ответа, снижение потенциала действия, повышение резидуальной латенции.

Уровень CNTF в сыворотке крови составил 5,8 пкг/мл, что по нашим данным свидетельствовало о возможности тяжелого течения ДПНП, при отсутствии патогенетической терапии.

Пациенту установлен диагноз: диабетическая периферическая полинейропатия, субклиническая стадия (1Б). Проводимое лечение, помимо интенсивной инсулинотерапии, включало назначение нейропротекторов. При повторном плановом поступлении через 6 месяцев у мальчика отсутствовала клиническая симптоматика, отмечена положительная динамика нейрофизиологических параметров.

Таким образом, у пациента с субклинической стадией ДПНП, уровень CNTF в сыворотке крови – 5,8 пкг/мл позволил нам прогнозировать тяжелое течение ДПНП, однако своевременное назначение нейротропной терапии позволило предотвратить прогрессирование (формирование тяжелого течения) ДПНП.

Пример №3.

Ребенок Алексей П., 14 лет, история болезни №1289, наблюдается в детском эндокринном отделении РНИИАП в течение 3 лет по поводу сахарного диабета 1 типа. Самоконтроль заболевания нерегулярный, гипогликемические состояния отмечаются 2 раза в месяц. Суточная потребность в инсулине – 1,1 Ед/кг массы тела. Зарегистрирован субоптимальный уровень гликозилированного гемоглобина – 7,7%, что свидетельствовало о субкомпенсированном течении СД 1. Жалоб нет. Суммарная оценка всех видов чувствительности по шкале НДС составила 3 балла, что соответствовало норме. Данные ЭМГ: электрофизиологическая характеристика электрической активности обследуемых мышц аксонального типа. Изменения на ЭМГ длинного разгибателя пальцев стопы справа и слева и слева легкой степени выраженности (незначительное урежение частотных характеристик), что укладывается в параметры физиологических сдвигов. При исследовании более проксимальных отделов мышц нижних конечностей (переднебольшеберцовых и икроножных справа и слева) по методике СРВ выявлено снижение амплитуды М – ответа, а также снижение потенциала действия на сенсорном нерве.

Уровень CNTF в сыворотке крови ребенка составил 5,7 пкг/мл, что позволило по нашим данным прогнозировать тяжелое течение ДПНП и требовало назначения патогенетической терапии нейропротекторными препаратами.

Пациенту установлен диагноз: диабетическая периферическая полинейропатия, субклиническая стадия (1Б). Ребенку было назначено, помимо инсулинотерапии, лечение нейропротекторами. Однако мать не выполнила рекомендаций в полном объеме. Ребенок не получал нейропротекторную терапию.

При поступлении через 6 месяцев выявлена отрицательная динамика: появились жалобы на жжение и онемение в нижних конечностях, суммарная оценка температурной, болевой, вибрационной чувствительности по шкале НДС составила 6 баллов, отмечалась отрицательная динамика по данным ЭМГ исследования, преимущественно со стороны длинного разгибателя пальцев стопы обеих ног.

Таким образом, из данного примера следует, что снижение уровня CNTF ниже 5,8 пкг/мл позволило прогнозировать тяжелое течение ДПНП. Данный прогноз реализовался в связи с отсутствием должного лечения, что привело к прогрессированию патологического процесса в нижних конечностях у больного с СД 1.

Таким образом, показатели CNTF 5,8 пкг/мл и ниже у пациентов с ДПНП позволяют прогнозировать тяжелое течение ДПНП и требуют проведения патогенетической терапии.

Нами было обследовано 174 пациента (88 детей и 86 подростков) с сахарным диабетом 1 типа с длительностью заболевания от 3 месяцев до 14 лет, у которых изучалось содержание CNTF в сыворотке крови, определяемое методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА). Контрольную группу составили 19 детей и подростков без нарушений углеводного обмена и отягощенного неврологического анамнеза.

При анализе уровня CNTF было установлено достоверно значимое его повышение в сыворотке крови у наблюдаемых больных с СД 1 [20,91 (10,84; 47,4) пкг/мл], относительно контрольных данных [12,2 (10,3; 18,3) пкг/мл], р=0,026. Достоверно более высокие значения CNTF, по сравнению с контрольной группой, отмечались у пациентов с ДПНП [22,7 (11,0; 51,2) пкг/мл], р=0,018, причем особо значимые различия были зарегистрированы у пациентов с субклинической стадией ДПНП [24,7 (14,4; 51,2) пкг/мл], р=0,018. Разделение больных по группам осуществлялось согласно принятой в настоящее время в диабетологии классификации P.J.Dyck, P.K.Thomas (1999). Причем, у пациентов с субклинической стадией ДПНП отмечался более высокий уровень CNTF, чем у пациентов без ДПНП [19,5 (10,7; 26,9) пг/мл], р=0,015. В последующем, по мере прогрессирования ДПНП отмечалось снижение экспрессии CNTF у больных с клиническими проявлениями ДПНП [19,5 (5,1; 51,5) пкг/мл]. Следует отметить, что наиболее низкие значения были зарегистрированы у 16 подростков с тяжелым течением ДПНП.

Все 16 подростков с низкими значениями CNTF были с длительностью СД 1 более 10 лет, с неудовлетворительным контролем, лабильным течением, наличием в анамнезе гипо- и/или гипергликемических ком, высокой суточной потребностью в инсулине, с сопутствующими диабетическими осложнениями. У данной группы пациентов выявлены также наиболее патологические ЭМГ параметры. Так, при проведении методики СРВ выявлено резкое снижение амплитуды М-ответа (<0,58 мв), СРВ по двигательному и сенсорному нервам (<40 м/с). Показатель резидуальной латентности, свидетельствующий о проведении возбуждения по наиболее дистальным отделам, превышал более чем в 2 раза нормативные параметры – 6,78 (5,47; 7,66) м/с. Все указанные патологические характеристики свидетельствовали не только о вовлечении в патологический процесс аксонального аппарата, но и о происходящей демиелинизации, что характерно для тяжелого течения ДПНП.

Исследование уровня CNTF в сыворотке крови у пациентов с диабетической периферической полинейропатией показало, что точность заявляемого способа составила 93%, чувствительность – 76%, специфичность – 95,5%.

Предлагаемый нами способ исключает наличие субъективизма, не зависит от возраста, эмоционального статуса пациента, позволяет прогнозировать тяжелое течение ДПНП и тем самым снижать риск развития тяжелого инвалидизирующего осложнения СД1. Предложенный маркер имеет чрезвычайно важное значение для практической эндокринологии, так как в детском возрасте начальные проявления этого грозного осложнения протекают незаметно и быстро прогрессируют при отсутствии своевременной патогенетически обоснованной терапии.

Исходя из вышеизложенного заявляемый способ прогнозирования тяжелого течения ДПНП у детей и подростков, по сравнению с существующими, имеет следующие преимущества:

1. Способ относится к методам экспресс-диагностики (время выполнения – 4 часа).

2. Предлагаемый способ обладает высокой точностью.

3. Способ позволяет прогнозировать тяжелое течение ДПНП у детей и подростков.

Заявляемый способ прогнозирования тяжелого течения диабетической периферической полинейропатии может широко использоваться в эндокринологии, диабетологии.

Формула изобретения

Способ прогнозирования тяжелого течения диабетической периферической полинейропатии у детей и подростков, страдающих сахарным диабетом 1 типа, путем исследования крови, отличающийся тем, что в периферической крови серологическим методом твердофазного иммуноферментного анализа исследуют цилиарный нейротрофический фактор и при его значениях 5,8 пкг/мл и ниже прогнозируют тяжелое течение диабетической периферической полинейропатии.