Старение сосудов и биология теломер: роль дефицита витамина Д3

Обоснование. Влияние дефицита витамина D на риск развития и прогноз многих хронических неинфекционных заболеваний в последние годы активно изучается. Исследования последних лет демонстрируют участие витамина D не только в регуляции кальций-фосфорного обмена, но и в улуч­шении инсулиночувствительности, снижении риска развития сахарного диабета 2 типа (СД 2), ожирения и аутоиммунного поражения β-клеток поджелудочной железы. Описывается влияние витамина D на некоторые кардиометаболические факторы риска и сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ). Изучение роли витамина D в развитии изменений стенки маги­стральных артерий при СД 2 и ИР и их взаимосвязи с биологией теломер представляется довольно актуальным.

Цель. Изучить связь дефицита витамина D3 с состоянием сосудистой стен­ки, биологией теломер у лиц с различной чувствительностью к инсулину.

Материалы и методы. В одномоментном исследовании приняли участие 305 пациентов (106 мужчин и 199 женщин) в возрасте 51,5 ± 13,3 года. Всем пациентам проводились лабораторные и инструментальные методы исследования, изучалось морфофункциональное состояние сосудистой стенки. Длина теломер в лейкоцитах и активность теломеразы в мононуклеарах определялись с помощью полимеразной цепной реакции.

Результаты. У 18 пациентов из 248 (7,2%) выявлено нормальное содержание уровня витамина D3 (более 30 нг/мл). У 92,8% исследуемых определялись недостаточность или дефицит витамина D3. По мере нарастания дефицита витамина D3 отмечались увеличение содержания ГПН, HbA1c и его по­вышенной концентрации, индекса HOMA, нарушения углеводного обмена вплоть до СД 2, более высокие значения СРПВ. Активность теломеразы (АТ) в группе с дефицитом витамина D3 была достоверно ниже, чем в группах с его недостаточностью и нормальным содержанием. Множественный ли­нейный регрессионный анализ выявил, что независимо связаны с уровнем витамина D3 наличие СД 2 (В=1,43; ст. ОШ. 0,106; р=0,0001), СРПВ (В=0,075; ст. ОШ. 2,11; р=0,017), ГПН (В=0,169; ст. ОШ. 1,62; р=0,004), уровень НbА1с (В=0,062; ст. ОШ. 7,4; р=0,001) и наличие «коротких» теломер (В=0,09; ст. ОШ. 1,154; р=0,001). ROC анализ выявил взаимосвязи ИМТ (0,634, р<0,001), длительности СД 2 (0,651, р=0,022), ТКИМ справа (0,614, р=0,004), КИМ слева (0,605, р=0,008), СРПВ (0,605, р<0,001), HbA1c (0,588, р=0,022) и наличия дефицита витамина D3.

Заключение. У лиц с различными нарушениями углеводного обмена — от наличия инсулинорезистентности до сахарного диабета 2 типа — целесообразно оценивать уровень витамина Д3 для эффективной профилактики изменений стенки артерий в дополнение к традиционным факторам риска ССЗ. Наличие дефицита витамина D требует активного проведения профилактики метаболических нарушений и сосудистых изменений.

1. Научные исследования в целях достижения всеобщего ох­вата населения медицинскими услугами, 2013: Доклад о состоянии здравоохранения в мире. / ВОЗ. 2013. — 205 с. ISBN: 978 92 4 156459 5

2. Gardner, J.P. Rise in insulin resistance is associated with escalated telomere attrition / J.P. Gardner, S. Li, S.R. Srinivasan et al // Circulation. — 2005. –Vol. 111(17). — P. 2171–21717. doi: 10.1161/01.CIR.0000163550.70487.0

3. Facchini, F.S. Insulin resistance as a predictor of age-related diseases / F.S. Facchini, N. Hua, F. Abbasi et al. // J Clin Endocrinol Metab. — 2001. — Vol. 86(8). — P. 3574–3578. doi: 10.1210/jcem.86.8.7763.

4. Nilsson, P.M. Early vascular ageing in translation: from laboratory investigations to clinical applications in cardiovascular prevention / P. Nilsson, P. Boutouyrie, P. Cunha et al. // J Hypertens. — 2013. — Vol. 31(8). — P. 1517–1526. doi: 10.1097/HJH.0b013e328361e4b

5. Blackburn, E.H. Telomeres and telomerase: the path from maize, Tetrahymena and yeast to human cancer and aging / E.H. Blackburn, C.W. Greider, J.W.Szostak // Nat Med. — 2006. — Vol. 12(10). — P. 1133–8. doi: 10.1038/nm1006-1133

6. Wimalawansa, SJ. Associations of vitamin D with insulin resistance, obesity, type 2 diabetes, and metabolic syndrome / S.J. Wimalawansa // J Steroid Biochem Mol Biol. — 2018. — Vol. 175. — P. 177–189. doi: 10.1016/j.jsbmb.2016.09.017

7. Madeira, I.R. Homeostatic Model Assessment for Insulin Resistance (HOMA-IR) avaliado pela curva Receiver Operating Characteristic (ROC) na detecção de síndrome metabólica em crianças pré-púberes com excesso de peso [Cut-off point for Homeostatic Model Assessment for Insulin Resistance (HOMA-IR) index established from Receiver Operating Characteristic (ROC) curve in the detection of metabolic syndrome in overweight pre-pubertal children]. / I.R. Madeira, C.N. Carvalho, F.M. Gazolla, et al. // Arq Bras Endocrinol Metabol. — 2008. — Vol. 52(9). — P. 1466–73. Portuguese. doi: 10.1590/s0004-27302008000900010.

8. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом. Издание одиннадцатое. / Под редак­цией И.И. Дедова, М.В. Шестаковой. // 2022. — Москва.

9. Gaede, P. Multifactorial intervention and cardiovascular disease in patients with type 2 diabetes. / P. Gaede, P. Vedel, N. Larsen, et al. // N Engl J Med. — 2003. — Vol. 348(5). — P. 383–93. doi: 10.1056/NEJMoa021778.

10. Пигарова Е.А., Рожинская Л.Я., Белая Ж.Е., Дзеранова Л.К., Каронова Т.Л., Ильин А.В., Мельниченко Г.А., Дедов И.И. Клинические рекомендации Российской ассоциации эндокри­нологов по диагностике, лечению и профилактике дефицита витамина D у взрослых. Проблемы Эндокринологии. 2016;62(4):60- 84. https://doi.org/10.14341/probl201662460-84

11. Cawthon, R.M. Telomere measurement by quantitative PCR. / R.M. Cawthon // Nucleic Acids Res. — 2002. — Vol. 30(10). — P. e47. doi: 10.1093/nar/30.10.e47.

12. Van Bortel, L.M. Artery Society, European Society of Hypertension Working Group on Vascular Structure and Function; European Network for Noninvasive Investigation of Large Arteries. Expert consensus document on the measurement of aortic stiffness in daily practice using carotid-femoral pulse wave velocity. / L.M. Van Bortel, S. Laurent, P. Boutouyrie, et al. // J Hypertens. — 2012. — Vol. 30(3). — P. 445–8. doi: 10.1097/HJH.0b013e32834fa8b0

13. Nandakumar, J. Finding the end: recruitment of telomerase to telomeres. / J. Nandakumar, T.R. Cech. // Nat Rev Mol Cell Biol. — 2013. — Vol. 14(2). — P. 69–82. doi: 10.1038/nrm3505.

14. Mancia, G. Task Force Members. 2013 ESH/ESC Guidelines for the management of arterial hypertension: the Task Force for the management of arterial hypertension of the European Society of Hypertension (ESH) and of the European Society of Cardiology (ESC). / G. Mancia, R. Fagard, K. Narkiewicz, et al. // J Hypertens. –2013. — Vol. 31(7). — P. 1281–357. doi: 10.1097/01.hjh.0000431740.32696.cc

15. Hagenau, T. Global vitamin D levels in relation to age, gender, skin pigmentation and latitude: an ecologic meta-regression analysis. / T. Hagenau, R. Vest, T.N. Gissel, et al. // Osteoporos Int. — 2009. — Vol. 20(1). — P. 133–40. doi: 10.1007/s00198-008-0626-y.

16. Торопцова, Н.В. Профилактика первичного остеопоро­за с помощью различных препаратов кальция. / Н.В. Торопцова, О.А. Никитинская, Л.И. Беневоленская. // Научно-практическая ревматология. — 2005. — № 43(1). — C. 36–39. https://doi.org/10.14412/1995-4484-2005-554

17. Каронова, Т.Л. Распространенность дефицита витамина D в Северо-Западном регионе РФ среди жителей Санкт-Петербурга и Петрозаводска. / Т.Л. Каронова, Е.Н. Гринева, И.Л. Никитина и др. // Остеопороз и остеопатии. — 2013 –№ 16(3). — C. 3–7. https://doi.org/10.14341/osteo201333-7

18. Stojanovic, O.I. Association between atherosclerosis and osteoporosis, the role of vitamin D. / O.I. Stojanovic, M. Lazovic, M. Lazovic et al. // Arch Med Sci. — 2011. — Vol. 7(2). — P. 179–88. doi: 10.5114/aoms.2011.22066

19. Summerday, N.M. Vitamin D and multiple sclerosis: review of a possible association. / N.M. Summerday, S.J. Brown, D.R. Allington et al. // J Pharm Pract. — 2012. — Vol. 25(1). — P. 75– 84. doi: 10.1177/0897190011421839 .

20. Székely, J.I. Effects of vitamin D on immune disorders with special regard to asthma, COPD and autoimmune diseases: a short review. / J.I. Székely, A. Pataki. // Expert Rev Respir Med. — 2012. — Vol. 6(6). — P. 683–704. doi: 10.1586/ers.12.57

21. Дудинская, Е.Н. Роль витамина D в развитии артериальной гипертензии. / Е.Н. Дудинская, О.Н. Ткачева // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. — 2012. — Т. 11. № 4. — C. 93–100.

22. Chiu, K.C. Hypovitaminosis D is associated with insulin resistance and beta cell dysfunction. / K.C. Chiu, A. Chu, V.L. Go, M.F. Saad. // Am J Clin Nutr. — 2004. –Vol. 79(5). — P. 820–5. doi: 10.1093/ajcn/79.5.820.

23. Егшатян Л.В., Дудинская Е.Н., Ткачева О.Н., Каштанова Д.А. Роль витамина D в патогенезе хронических неинфекционных заболеваний. Остеопороз и остеопатии. 2014; 17(3):27-30. https://doi.org/10.14341/osteo2014327-30

24. Pittas, A.G. The effects of calcium and vitamin D supplementation on blood glucose and markers of inflammation in nondiabetic adults. / A.G. Pittas, S.S. Harris, P.C. Stark, B. Dawson-Hughes. // Diabetes Care. — 2007. — Vol. 30(4). — P. 980–6. doi: 10.2337/dc06-1994.

25. Walsh, K. Adipokines, myokines and cardiovascular disease. / K. Walsh, // Circ J. — 2009. — Vol. 73(1). — P. 13–8. doi: 10.1253/circj.cj-08-0961.

26. Capri, M. The genetics of human longevity / M. Capri, S. Salvioli, F. Sevini et al. // Ann N Y Acad Sci. — 2006. — Vol.1067. — P. 252–263. doi: 10.1196/annals.1354.033

27. Стражеско, И. Д. Старение сосудов: основные признаки и механизмы / И. Д. Стражеско, Д. У. Акашева, Е. Н. Дудинская и др. // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. — 2012. — Vol. 11(4). — P. 93–100

28. Baños, G. Insulin resistance and the metabolic syndrome. In: Yao EB, editor. Insulin Resistance: New Research / G. Baños, M. El Hafidi, I. Pérez-Torres et al // USA: Nova Biomedical Books Publishers. — 2009. — P. 49–97.

29. Richards, J.B. Higher serum vitamin D concentrations are associated with longer leukocyte telomere length in women. / J.B. Richards, A.M. Valdes, J.P. Gardner, et al. // Am J Clin Nutr. — 2007. — Vol. 86(5). — P. 1420–5. doi: 10.1093/ajcn/86.5.1420.

30. Liu, J.J. Plasma vitamin D biomarkers and leukocyte telomere length. / J.J. Liu, J. Prescott, E. Giovannucci et al. // Am J Epidemiol. — 2013. — Vol. 177(12). — P. 1411–7. doi: 10.1093/aje/kws435.

31. Yu, L. Association between vitamin D and prediabetes: A PRISMA-compliant meta-analysis. / L. Yu, Y. Zhai, S. Shen. // Medicine (Baltimore). — 2020. — Vol. 99(8). — P. e19034. doi: 10.1097/MD.0000000000019034.

32. Szymczak-Pajor, I. The Molecular Mechanisms by Which Vitamin D Prevents Insulin Resistance and Associated Disorders. / I. Szymczak-Pajor, J. Drzewoski, A. Śliwińska. // Int J Mol Sci. — 2020. — Vol. 21(18). — P. 6644. doi: 10.3390/ijms21186644.

33. Sacerdote, A. Type 2 Diabetes Mellitus, Insulin Resistance and Vitamin D. / P. Dave, V. Lokshin, et al. / A. Sacerdote// Curr Diab Rep. — 2019. — Vol. 19(10). — P. 101. doi: 10.1007/s11892-019-1201-y

34. de Jongh, R.T. Changes in vitamin D endocrinology during aging in adults. / R.T. de Jongh, N.M. van Schoor, P. Lips // Mol Cell Endocrinol. — 2017. — Vol. 453.- P. 144–150. doi: 10.1016/j.mce.2017.06.005.