MINISTERUL EDUCAŢIEI, CERCETĂRII, TINERETULUI ŞI SPORTULUI UNIVERSITATEA DIN ORADEA
FACULTATEA MEDICINĂ ŞI FARMACIE
ONACA ADRIANA GABRIELA
TEZĂ DE DOCTORAT
STRESUL OXIDATIV ŞI COMPLICAŢIILE
MICROVASCULARE ALE DIABETULUI ZAHARAT
Conducător ştiinţific: Prof. Univ. Dr. MARIUS MOTOCU
Oradea 2011
1
CUPRINS
Introducere………………………………………………………………………… 8
Lista de abrevieri ………………………………………………………………….. 11
PARTEA I
STADIUL CUNOAŞTERII
Cap.I. Stresul oxidativ. Cadrul etiopatogenetic ………………………………... 13
1.1. Definitia stresului oxidativ ………………………………………………........ 13
1.2. Acţiunea stresului oxidativ asupra organismului ……………………………... 13
1.3. Metode de determinare a radicalilor liberi ……………………………………. 22
1.4. Sisteme antioxidante ………………………………………………………...... 22
1.5. Acţiunea substanţelor oxidante asupra compuşilor organici:........................... 24
1.6. Concluzii ………………………………………………………………………. 27
Cap.II. Actualităţi privind diabetul zaharat …………………………………… 30
2.1. Definiţia diabetului zaharat …………………………………………………… 30
2.2 Clasificarea şi terminologia actuală a diabetului zaharat ……………………… 30
2.3. Notiuni de fiziopataologie …………………………………………………….. 32
2.4. Complicaţiile cronice ale diabetului zaharat ………………………………….. 32
2.4.1. Clasificarea complicaţiilor cronice …………………………………… 32
2.4.1.1. Boala microvasculară diabetică ……………………………..... 33
2.4.1.2. Boala macrovasculară ………………………………………..... 37
2.4.1.3. Neuropatia diabetică…………………………………………... 37
2.4.2. Fiziopatologia complicaţiilor cronice ale diabetului zaharat ………….. 40
Cap.III. Implicarea stresului oxidativ în apariţia complicaţiilor
microvasculare ale diabetului zaharat …………………………….......
44
3.1. Definiţia stresului oxidativ …………………………………………………….. 44
3.2. Mecanismele prin care SO generează complicaţiile microvasculare ale DZ ….. 44
3.2.1. Hiperproducţia de radicali liberi de oxigen …………………………… 49
3.2.2. Reducerea activităţii sistemelor antioxidante ………………………… 54
3.3. Efectele stresului oxidativ în diabetul zaharat ……………………………….. 55
3.3.1. Efectul citotoxic general şi modificări tisulare în diabetul zaharat …... 55
3.3.2. Efectul citotoxic asupra celulelor β pancreatice …………………….... 56
3.3.3. Stresul oxidativ şi retinopatia diabetică ……………………………...... 57
3.3.4. Stresul oxidativ şi boala renală diabetică ………………………........... 59
2
3.4. Concluzii ……………………………………………………………………..... 62
PARTEA a II-a
CONTRIBUŢII PROPRII
Cap.IV. Ipoteza de lucru. Obiectivele studiului ………………………………… 65
4.1 Ipoteza de lucru ……………………………………………………………….... 65
4.2. Obiectivele studiului …………………………………………………………... 66
Cap.V. Material şi metodă ……………………………………………………….. 68
5.1 Material ………………………………………………………………………... 68
5.2. Metode de explorare utilizate în studiu ……………………………………….. 70
5.2.1. Investigarea stresului oxidativ ……………………………………........ 70
5.2.1.1. Determinarea produsilor oxidati……………………………..... 70
5.2.1.2. Determinarea capacităţii antioxidante........................................ 71
5.2.2. Investigarea echilibrului metabolic la pacienţii cu diabet zaharat ….... 72
5.2.3. Metode de investigare a prezenţei complicaţiilor DZ ............................. 77
5.3. Metode de prelucrare statistică ………………………………………………… 82
Cap.VI. Rezultate şi discuţii ……………………………………………………… 84
6.1. Echilibrul metabolic şi stresul oxidativ la pacienţii diabetici versus pacienţi
nediabetici ……………………………………………………………………...
84
6.1.1. Structura loturilor …………………………………………………....... 84
6.1.2. Caracteristicile lotului de diabetici ....………………………………… 88
6.1.3. Complicaţiile diabetului ………………………………………………. 93
6.1.3.1. Complicaţiile microvasculare ………………………………... 93
Tipul complicaţiilor microvasculare ………………………....... 93
Durata diabetului şi de tipul complicaţiilor microvasculare ...... 94
Tipul retinopatiei ……………………………………………… 95
Durata diabetului şi tipul retinopatiei ……………..................... 96
Stadiul nefropatiei …………………………………………….. 99
Durata diabetului şi tipul nefropatiei ……………….................. 100
6.1.3.2. Polineuropatia diabetică …………………………………….. .. 101
6.1.3.3. Complicaţiile macrovasculare ale diabetului şi APP pentru
nediabetici ..................................................................................
102
6.1.3.4. Asocierea complicaţiilor micro- şi macrovasculare ale
diabetului ....................................................................................
105
Durata diabetului în funcţie de asocierea complicaţiilor ……… 106
3
6.1.3.5. Numărul complicaţiilor ………………………………………. 109
6.1.4. Echilibrul metabolic ………………………………………………….. 111
6.1.4.1. Echilibrul metabolic comparativ diabetici – nediabetici …….. 111
6.1.4.2. Echilibrul metabolic şi tratamentul antidiabetic …………….... 112
6.1.4.3. Echilibrul metabolic şi controlul metabolic ………………....... 114
6.1.4.4. Echilibrul metabolic şi complicaţiile microvasculare ………… 115
Tipul complicaţiei microvasculare ……………………………. 115
Tipul retinopatiei ……………………………………………… 117
Stadiul nefropatiei …………………………………………….. 119
6.1.4.5. Ehilibrul metabolic şi polineuropatia diabetică ……………..... 120
6.1.4.6. Echilibrul metabolic şi complicaţiile macrovasculare ………… 122
6.1.4.7. Echilibrul metabolic şi asocierea complicaţiilor micro- şi
macrovasculare ……………………..........................................
123
Asocierea complicaţiilor micro- şi macrovasculare la pacienţii
fără PNP ......................................................................................
123
Asocierea complicaţiilor micro- şi macrovasculare la pacienţii
cu PNP ........................................................................................
125
6.1.4.8. Echilibrul metabolic şi numărul complicaţiilor ……………… 126
6.1.5. Profilul lipidic ……………………......................................................... 128
6. 1.6. Evaluarea funcţiei renale …………………………………………….. 131
6.1.6.1. Microalbuminuria şi proteinuria ……………………………… 132
6.1.7. Evaluarea stresului oxidativ …………………………………………… 133
6.1.7.1. Stresul oxidativ comparativ diabetici – nediabetici ………….. 133
6.1.7.2. Stresul oxidativ şi tratamentul antidiabetic …………………… 136
6.1.7.3. Stresul oxidativ şi controlul metabolic ……………………….. 138
6.1.7.4. Stresul oxidativ şi complicaţiile microvasculare ……………… 140
Tipul complicaţiei …………………………………………….. 140
Tipul retinopatiei …………………………………………….... 142
Stadiul nefropatiei …………………………………………..... 145
6.1.7.5. Stresul oxidativ şi PNP diabetică …………………………...... 148
6.1.7.6. Stresul oxidativ şi complicaţiile macrovasculare …………….. 150
6.1.7.7. Stresul oxidativ şi asocierea complicaţiilor micro şi
macrovasculare .........................................................................
152
Asocierea complicaţiilor micro- şi macrovasculare la pacienţii fără PNP . 152
4
Asocierea complicaţiilor micro- şi macrovasculare la pacienţii cu PNP . 154
6.1.7.8. Stresul oxidativ şi numărul complicaţiilor …………………… 156
6.2. Studiul stresului oxidativ şi a complicaţiilor microvasculare pacienţii cu DZ
tip 1 versus pacienţi cu DZ tip 2 …………………………………………........
159
6.2.1. Structura loturilor ……………………………………………………… 159
Distribuţia cazurilor în funcţie de sex ……………………………...... 159
Distribuţia cazurilor în funcţie de mediu …………………………… 160
Distribuţia cazurilor în funcţie de vârstă …………………………… 161
6.2.2. Caracteristicile generale ale lotului …………………………….......... 162
Durata diabetului …………………………………………………… 162
Controlul metabolic ………………………………………………… 162
6.2.3. Complicaţiile diabetului …………………………………………........ 163
6.2.3.1. Complicaţiile microvasculare ………………………………… 163
Tipul complicaţiilor microvasculare ………………………….. 163
Durata diabetului şi tipul complicaţiilor microvasculare …...... 165
Tipul retinopatiei ……………………………………………… 166
Stadiul nefropatiei …………………………………………….. 167
6.2.3.2. Polineuropatia diabetică………………………………….......... 168
6.2.3.3. Complicaţiile macrovasculare ale diabetului ……………......... 168
6.2.3.4. Asocierea complicaţiilor micro- şi macrovasculare ale
diabetului ..................................................................................
169
6.2.3.5. Numărul complicaţiilor ……………………………………… 171
6.2.4. Echilibrului metabolic ………………………………………………… 172
6.2.5. Profilul lipidic ………………………………………………………… 174
6.2.6. Evaluarea funcţiei renale …………………………………………… 177
6.2.6.1. Microalbuminuria şi proteinuria ……………………………… 178
6.2.7. Stresului oxidativ ……………………………………………………… 179
6.2.7.1. Stresul oxidativ comparativ diabetici tip 1 – diabetici tip 2 …. 179
6.2.7.2. Stresul oxidativ şi controlul metabolic ………………………. 181
6.2.7.3. Stresul oxidativ şi complicaţiile microvasculare ……………. 183
6.2.7.4. Stresul oxidativ şi complicaţiile macrovasculare ……………. 186
6.2.7.5. Stresul oxidativ şi PNP ………………………………………. 188
6.2.7.6. Stresul oxidativ şi asocierea complicaţiilor micro- şi
macrovasculare .........................................................................
190
5
Asocierea complicaţiilor micro- şi macrovasculare la pacienţii
fără PNP .....................................................................................
190
Asocierea complicaţiilor micro- şi macrovasculare la pacienţii
cu PNP .....................................................................................
192
6.2.7.7. Stresul oxidativ şi numărul complicaţiilor …………………... 195
6.3. Corelaţii ale stresului oxidativ cu parametrii studiaţi …………………............. 197
6.3.1. Corelaţii ale MDA cu parametrii studiaţi ……………………………... 197
Corelaţii ale MDA cu parametrii echilibrului metabolic ..................... 197
Corelaţii ale MDA cu parametrii profilului lipidic .............................. 198
Corelaţii ale MDA cu alţi parametrii funcţiei renale ........................... 200
Corelaţii ale MDA cu microalbuminuria şi proteinuria ....................... 201
Corelaţii ale MDA cu alţi parametrii ai stresului oxidativ ................... 202
6.3.2. Corelaţii ale proteinelor carbonilate cu parametrii studiaţi ..................... 204
Corelaţii ale proteinelor carbonilate cu parametrii echilibrului
metabolic ..............................................................................................
204
Corelaţii ale proteinelor carbonilate cu parametrii profilului lipidic .... 205
Corelaţii ale proteinelor carbonilate cu parametrii funcţiei renale ..... 207
Corelaţii ale proteinelor carbonilate cu microalbuminuria şi
proteinuria ...........................................................................................
209
6.3.3. Corelaţii ale ceruloplasminei cu parametrii studiaţi .............................. 210
Corelaţii ale ceruloplasminei cu parametrii echilibrului metabolic … 210
Corelaţii ale ceruloplasminei cu parametrii profilului lipidic ............. 211
Corelaţii ale ceruloplasminei cu parametrii funcţiei renale ................. 213
Corelaţii ale ceruloplasminei cu microalbuminuria şi proteinuria ...... 214
Corelaţia ceruloplasminei cu proteinele carbonilate ........................... 215
6.3.4. Concluzii ……………………………………………………………... 215
Cap.VII. Concluzii generale …………………………………………………....... 217
Bibliografie ………………………………………………………………….......... 222
6
Capitolul I
STRESUL OXIDATIV. CADRU ETIOPATOGENIC 1.1. Definiţia stresului oxidativ Stresul oxidativ reprezintă perturbarea homeostaziei redox sau totalitatea deteriorărilor
oxidative produse de catre o supraproducţie de specii reactive (SR) ori o diminuare a
capacităţii sistemelor antioxidante (AO) la nivelul celulei sau a întregului organism (38, 39).
În esenţă se produce o dereglare a balanţei prooxidante /antioxidante în favoarea
prooxidanţilor şi în defavoarea antioxidanţilor (Sies 1993).
1.2. Acţiunea stresului oxidativ asupra organismului Radicalii oxizi exercită asupra organismului două categorii de efecte: benefice şi
nocive (26,,67, 72, 117):
1. Efecte benefice: bactericid în cadrul fagocitozei, stimularea activităţii limfocitelor,
controlul tonusului vascular, stimularea creşterii şi proliferării celulelor, stimularea secreţiei
de eritropoetină.
2. Efecte nocive:distrucţia/ deteriorarea structurilor celulare, transformarea malignă celulară,
îmbătrânirea celulară .
Sub acţiunea stresului oxidativ pot fi afectate mai multe structuri: ADN, lipide,
proteine, glucide.
1.3. Metode de determinare a radicalilor liberi Determinarea radicalilor liberi este foarte dificilă datorită faptului că ei se găsesc în
concentraţii scazute şi au o durata scurtă de viaţă. (6, 13, 21) Pentru determinare sunt folosite:
- metode indirectede dozare: urmăresc efectele radicalilor liberi asupra diferitelor structuri,
dozând produşii rezultaţi din degradarea acestor substante:
- malondialdehida (MDA)
- proteinele carbonilate
Capitolul II ACTUALITATI PRIVIND DIABETUL ZAHARAT
2.1. Definiţia diabetului zaharat Diabetul zaharat este un sindrom complex, heterogen, de tulburări care pot avea o
etiologie diferită, dar care au în comun hiperglicemia asociată cu modificări lipidice şi
proteice majore. Diabetul zaharat nu este o boală în sensul tradiţional al termenului, ci se
apropie mai mult de definiţia unui sindrom, ale cărui componente au ca element comun
hiperglicemia (73, 115, 117).
7
2.4.1.1. Boala microvasculară diabetică
Retinopatia diabetică
Definiţie şi incidenţa retinopatiei dibetice: Retinopatia diabetică reprezintă una din
cele mai importante complicaţii pe termen lung ale diabetului zaharat. Microangiopatia
retiniană constituie una din principalele semne de afectare vasculară şi reprezintă principala
cauză de orbire a pacienţilor cu diabet zaharat.
Boala renală diabetică
Definiţie: Putem defini boala diabetică renală ca fiind o afectare glomerulară
progresivă, inflamatorie care evoluează pe fondul unui teren diabetic. In prezent termenul de
nefropatie diabetică a fost înlocuit cu cel de boală renală diabetică termen care reflectă mai
bine complexitatea modificărilor care apar la nivel renal în cursul bolii.
2.4.2. Fiziopatologia complicaţiilor cronice ale diabetului zaharat
Patogenia complicaţiilor cronice ale diabetului zaharat este complexă şi
multifactorială. Principala cauză în apariţia lor este considerată hiperglicemia cronică.
Aceasta declanşează şi amplifică o serie de mecanisme patogene care vor genera apariţia
complicaţiilor cronice ale diabetului zaharat. Mecanismele declanşate de starea de
hiperglicemie cronică vor avea răsunet în special la nivel vascular (115).
Tulburările metabolice generate de hiperglicemie sunt (16, 20, 28, 34):
a. glicozilarea proteinelor
b. producţie excesivă de radicali liberi ai oxigenului
c. activarea căii poliol
Capitolul III
IMPLICAREA STRESULUI OXIDATIV IN APARITIA
COMPLICATIILOR MICROVASCULARE ALE DZ 3.1. Definiţia stresului oxidativ Noţiunea de stres oxidativ defineşte existenţa unui dezechilibru între producţia de
antioxidanţi şi radicalii liberi ai oxigenului, dezechilibru produs fie prin scăderea
antioxidanţilor fie prin creşterea radicalilor liberi. (8, 13, 14 )
3.2. Mecanismele prin care stresul oxidativ generează complicaţiile microvasculare ale diabetului zaharat Există 4 ipoteze prin care hiperglicemia ar putea induce apariţia complicaţiilor diabetului::
creşterea fluxului căii poliol, formarea crescută a produşilor de glicozilare avansată,
activarea proteinkinazei, creşterea fluxului căii hexozaminei.
8
3.3. Efectele stresului oxidativ în diabetul zaharat La pacienţii diabetici s-a constatat creşterea peroxidării lipidelor şi scăderea activităţii
enzimelor antioxidante eritrocitare.
Principalele ţinte ale oxidării sunt proteinele, creşterea conţinutului în carbonil al
acestora, prin formarea aldehidelor şi cetonelor este un indicator al stresului oxidativ.
Nivelul plasmatic al proteinelor glicozilate neenzimatic este semnificativ crescut la
pacienţii diabetici comparativ cu persoanele nondiabetice. Acest fenomen se observă încă din
stadiile precoce ale bolii ceea ce înseamnă că modificările structurale ale proteinelor
plasmatice datorate radicalilor liberi apar devreme şi vor duce în timp la apariţia
complicaţiilor în stadiile tardive ale bolii.
Capitolul IV IPOTEZA DE LUCRU. OBIECTIVE
4.1. Ipoteza de lucru Interesul crescând faţă de stresul oxidativ şi de implicarea lui în patologie se justifică
prin rolul esenţial pe care îl joacă acesta în aparitia unor leziuni specifice celulare, tisulare sau
de organ denumite generic leziuni oxidative.
In prezent este cunoscut faptul că la pacienţii diabetici, ca urmare a starilor de
hiperglicemie se produce o intensificare a agresiunii oxidative prin autooxidarea glucozei,
formarea produşilor avansaţi de glicozilare. Speciile reactive ale oxigenului apărute ca urmare
a acestor procese vor determina apariţia disfuncţiilor la nivelul endoteliului şi vor induce o
intensificare a proliferării celulelor musculare netede.
Totuşi fenomenul este încă incomplet studiat în prezent. Acest neajuns porneşte de la
faptul că speciile reactive au o durată scurtă de viaţă şi de aici derivă dificultăţile de dozare a
acestori produsi şi dificultatea de a stabilii relaţia dintre acţiunea acestor produşi şi apariţia
unor fenomene patologice
4.2. Obiectivele studiului 1. Studiul comparativ între diabetici şi nondiabetici vizând elementele stresului oxidativ
în funcţie de structura lotului studiat (repartiţia pe sexe, pe mediu de provenienţă,
grupe de vârstă, durata de evoluţie a bolii la pacienţii diabetici, tipul terapiei
antidiabetice urmate şi gradul controlului metabolic obţinut în urma tratamentului).
2. Studiul comparativ DZ tip 1- DZ tip 2 vizând elementele stresului oxidativ în funcţie
de structura lotului studiat (repartiţia pe sexe, pe mediu de provenienţă, grupe de
9
vârstă, durata de evoluţie a bolii şi tipul terapiei antidiabetice urmate şi gradul
controlului metabolic obţinut în urma tratamentului.)
3. Studiul parametrilor stresului oxidativ: ceruloplasmina, malondialdehida şi proteinele
carbonilate, a parametrilor glucidici (glicemia bazală, Hb A1c), a parametrilor lipidici
(colesterol, trigliceride, HDL-Col, LDL-Col).
4. Studiul corelaţiilor existente între parametrii stresului oxidativ şi parametrii glucidici,
lipidici; precum şi între acesta şi prezenţa şi numărul complicaţiilor microvascular
Capitolul V
MATERIAL ŞI METODĂ 5.1. Material
Am inclus în studiu un număr de 200 de pacienţi cu diabet zaharat şi un lot martor
format din 90 de pacienţi fără diabet, fără modificări ale toleranţei la glucoză. Persoanelor din
lotul martor li s-au efectuat aceleaşi investigaţii ca şi celor din lotul de diabetici.
Protocolul de studiu a cuprins pentru lotul pacienţilor cu diabet zaharat următoarele
date: vârsta pacienţilor, sex, mediul de provenientă, durata de evoluţie a bolii, tipul terapiei
administrate, gradul controlului metabolic, complicatiile diabetului şi asocierile morbide,
precum şi parametrii metabolismului glucidic şi lipidic. Parametrii studiaţi: atât la pacienţii
diabetici cât şi la lotul martor s-au determinat parametrii stresului oxidativ evalut prin
determinarea rezultatului activitatii prooxidative asupra structurilor proteice: proteinele
carbonilate, structurilor lipidice: malondialdehida şi a activitatii antioxidante: ceruloplasmina.
5.2. Metode de explorare utilizate în studiu A. Determinarea produşilor oxidaţi
Determinarea malondialdehidei
Determinarea proteinelor carbonilate
B. Determinarea capacităţii antioxidante
Dozarea ceruloplasminei
Capitolul VI REZULTATE SI DISCUTII
6.1.7. Stresului oxidativ
Stresul oxidativ comparativ diabetici – nediabetici Studiul pe care l-am efectuat a urmărit să cuantifice intensitatea stresului oxidativ la
pacienţii diabetici. Am evaluat activitatea prooxidantă folosindu-mă de dozarea unor produşi
rezultaţi din oxidarea lipidelor- malondialdehida, respectiv a proteinelor- proteinele
carbonilate. Activitatea antioxidantă am evaluat-o prin dozarea ceruloplasminei un
10
antioxidant neenzimatic. Datele pe care le-am obţinut prin compararea activităţii prooxidante
şi respectiv antioxidante a pacienţilor diabetici versus nondiabetici sunt în concordanţă cu
datele din literatura de specialitate.
Tabel XXXII. Valorile medii ale parametrilor stresului oxidativ
Diabetici Nediabetici Parametru MpDS MpDS MDA (nmol/ml) 3,55±0,39 1,90±0,21 Proteine carbonilate (nmol/mg) 2,13±0,22 1,17±0,15 Ceruloplasmina (mg%) 28,95±3,21 34,70±3,85
Între diabetici şi nediabetici există diferenţe semnificative în ceea ce priveşte valorile
medii ale parametrilor stresului oxidativ (MDA, ceruloplasmina şi proteinele carbonilate).
Astfel, valorile MDA şi a proteinelor carbonilate sunt semnificativ mai mari la diabetici faţă
de nediabetici (p<0,001), iar ale ceruloplasminei sunt semnificativ mai mici (p=0,024).
3,55
1,90
Diabetici Nediabetici0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
MD
A (n
mol
/ml) p<0,001
Grafic nr.51. Valorile medii ale MDA
2,13
1,17
Diabetici Nediabetici0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
Prot
eine
car
boni
late
(nm
ol/m
g)
p<0,001
Grafic nr.52. Valorile medii ale proteinelor carbonilate
11
28,95
34,70
Diabetici Nediabetici0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
Cer
ulop
lasm
ina
(mg%
) p=0,024
Grafic nr.53. Valorile medii ale ceruloplasminei
Datele obţinute relevă o intensificare a activităţii speciilor reactive cu generarea în
cantităţi crescute a produşilor rezultaţi din agresiunea asupra structurilor proteice şi a
structurilor lipidice şi o activitate redusă a activităţii antioxidante.
Cercetările recente au acordat o atenţie deosebită problemelor legate de stresul
oxidativ şi de implicarea lui în apariţia şi evoluţia diabetului zaharat. Stresul oxidativ, prin
producerea de specii reactive ale oxigenului (SRO) este considerat un factor care stă la baza
dezvoltării rezistenţei la insulină şi disfuncţiei celulelor β. Prin aceste mecanisme stresul
oxidativ este implicat în apariţia alterărilor toleranţei la glucoză şi în apariţia diabetului
zaharat. Speciile reactive ale oxigenului sunt de asemenea implicate în progresia
complicaţiilor diabetului.
Stresul oxidativ şi controlul metabolic Tabel XXXIV. Valorile medii ale parametrilor stresului oxidativ în funcţie de controlul metabolic
Parametru Control metabolic bun
Control metabolic mediu
Control metabolic slab
MDA(nmol/ml) 3,11±0,37 3,66±0,44 4,39±0,53 Prot.carbonilate nmol/mg) 1,82±0,22 2,15±0,24 2,72±0,28 Ceruloplasmina (mg%) 30,38±3,62 28,89±3,44 25,34±3,06
Valorile medii ale MDA sunt mai mari cu cât controlul metabolic este mai slab.
Astfel, dacă la pacienţii cu un control metabolic bun valoarea medie a MDA este 3,11
nmol/mg, la cei cu control mediu este 3,66 nmol/ml (p=0,021), iar la cei cu control slab este
semnificativ mai mare (4,39 nmol/ml) (p<0,001).
Ca şi în cazul MDA, valorile medii ale proteinelor carbonilate sunt cu atât mai mari cu
cât controlul metabolic este mai slab. Astfel, dacă la pacienţii cu un control metabolic bun
12
valoarea medie a proteinelor carbonilate este 1,82 nmol/mg, la cei cu control mediu este de
2,15 nmol/mg (p=0,042), iar la cei cu control slab este semnificativ mai mare (2,72 nmol/mg)
(p<0,001).
3,11
3,66
4,39
Bun Mediu Slab1,50
2,50
3,50
4,50
5,50
MD
A (n
mol
/ml)
Grafic nr.57. Valorile medii ale MDA în funcţie de controlul metabolic
1,82
2,15
2,72
Bun Mediu Slab0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
Prot
eine
car
boni
late
(nm
ol/m
g)
Grafic nr.58. Valorile medii ale proteinelor carbonilate în funcţie de controlul metabolic
30,3828,89
25,34
Bun Mediu Slab15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
Cer
ulop
lasm
ina
(mg%
)
Grafic nr.59. Valorile medii ale ceruloplasminei în funcţie de controlul metabolic
13
Valorile medii ale ceruloplasminei sunt cu atât mai mici cu cât controlul metabolic
este mai slab. La pacienţii cu control metabolic slab ceruloplasmina este semnificativ mai
mică decât la cei cu control metabolic mediu (p=0,02) sau bun (p<0,001).
Cercetările au dovedit că există o creştere a radicalilor liberi în condiţii de
hiperglicemie, nivelul acestora ajungând la valori foarte mari în situaţia unor dezechilibre
glicemice marcate. Au existat totuşi şi studii care nu au putut evidenţia această corelaţie.
Astfel că, noi cercetări sunt încă necesare pentru a demonstra fără dubii dacă stresul oxidativ
la pacienţii diabetici este condiţionat de prezenţa complicaţiilor şi dacă constituie un
mecanism patogenic de sine stătător sau doar o verigă de legătură între hiperglicemie şi
diverse consecinţe patogenice ale acesteia (22, 79).
Stresul oxidativ şi complicaţiile microvasculare Tabel LXIII. Valorile medii ale parametrilor stresului oxidativ în funcţie de complicaţiile microvasculare
Retinopatie Nefropatie Retinopatie + nefropatie Parametru DZ tip 1 DZ tip 2 DZ tip 1 DZ tip 2 DZ tip 1 DZ tip 2
MDA (nmol/ml) 3,340,42 3,050,38 4,270,47 3,640,40 4,980,55 3,910,42 Prot.carbonilate (nmol/mg)
2,290,25 1,950,21 2,450,25 2,060,22 2,810,27 2,370,22
Ceruloplasmina (mg%)
25,273,01 28,472,94 24,332,68 27,633,14 23,282,97 27,043,09
La pacienţii cu retinopatie MDA este semnificativ mai mare la diabeticii tip 1 faţă de tip
2 (3,34 faţă de 3,05 nmol/mg) (p=0,014), la cei cu nefropatie de 4,27 faţă de 3,64 nmol/ml
(p<0,001), iar la ce cu la care retinopatia este asociată cu nefropatie valorile 4,98 faţă de 3,91
nmol/mg (p<0,001).
Atât la diabeticii tip 1 cât şi la cei tip 2 cele mai mici valori ale MDA se înregistrează
în cazul pacienţilor cu retinopatie, iar cele mai mari la cei retinopatie asociată cu nefropatie.
3,343,05
4,27
3,64
4,98
3,91
DZ tip 1 DZ tip 2 DZ tip 1 DZ tip 2 DZ tip 1 DZ tip 21,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
MD
A (n
mol
/ml)
Retinopatie Nefropatie Retinopatie +
Nefropatie
p=0,014
p<0,001
p<0,001
Grafic nr.113. Valorile medii ale MDA în funcţie de tipul complicaţiei microvasculare
14
În ceea ce priveşte proteinele carbonilate, indiferent de tipul complicaţiilor
microvasculare, valorile sunt semnificativ mai mari la diabeticii tip 1 faţă de diabeticii tip 2
(p<0,001). Cele mai ridicate valori se întâlnesc la pacienţii cu retinopatie asociată cu
nefropatie, indiferent de tipul diabetului.
2,29
1,95
2,45
2,06
2,81
2,37
DZ tip 1 DZ tip 2 DZ tip 1 DZ tip 2 DZ tip 1 DZ tip 21,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50Pr
otei
ne c
arbo
nila
te (n
mol
/mg)
Retinopatie Nefropatie Retinopatie +
Nefropatie
p<0,001 p<0,001
p<0,001
Grafic nr.114. Valorile medii ale proteinelor carbonilate în funcţie de tipul complicaţiei
microvasculare
Cele mai mari valori ale ceruloplasminei se înregistrează la diabeticii cu retinopatie,
indiferent de tipul diabetului, iar cele mai mici la la cei cu retinopatie asociată cu nefropatie.
Indiferent de tipul complicaţiei microvasculare valorile ceruloplasminei sunt
semnificativ mai mici la diabeticii tip 1 faţă de diabeticii tip 2 (25,27 versus 28,47 mg% la
retinopatie, 24,33 versus 27,63 mg% la nefropatie şi 23,28 versus 27,04 mg% la retinopatie
asociată cu nefropatie) (p=0,011, p<0,001, respectiv p<0,001).
25,27
28,47
24,33
27,63
23,28
27,04
DZ tip 1 DZ tip 2 DZ tip 1 DZ tip 2 DZ tip 1 DZ tip 215,00
20,00
25,00
30,00
35,00
Cer
ulop
lasm
ina
(mg%
)
Retinopatie Nefropatie Retinopatie +
Nefropatie
p=0,011p<0,001
p<0,001
Grafic nr.115. Valorile medii ale ceruloplasminei în funcţie de tipul complicaţiei
microvascular
15
6.2.7.7. Stresul oxidativ şi numărul complicaţiilor Tabel LXVIII. Valorile medii ale parametrilor stresului oxidativ în funcţie de n complicaţiilor
Fără complicaţii 1 complicaţie 2 complicaţii Parametru DZ tip 1 DZ tip 2 DZ tip 1 DZ tip 2 DZ tip 1 DZ tip 2 MDA (nmol/ml)
3,780,39 3,010,36 4,020,41 3,280,36 4,280,44 3,410,40
Prot.carbonilate (nmol/mg
2,120,22 1,550,20 2,370,23 1,980,21 2,370,23 2,090,22
Ceruloplasmina (mg%)
26,982,68 32,253,36 25,642,64 30,003,32 25,802,66 28,893,18
3 complicaţii > 4 complicaţii Parametru DZ tip 1 DZ tip 2 DZ tip 1 DZ tip 2 MDA (nmol/m) 4,550,47 3,530,39 5,130,52 3,690,41 Prot.carbonilate (nmol/mg
2,540,24 2,140,22 2,790,25 2,270,22
Ceruloplasmina (mg%)
25,012,84 28,503,21 24,132,59 27,553,08
Valorile MDA sunt cu atât mai mari cu cât numărul complicaţiilor este mai mare,
indiferent de tipul diabetului, semnificativ mai mari la diabeticii tip 1 faţă de diabeticii tip 2.
Proteinele carbonilate înregistrează valori semnificativ mai mici la pacienţii fără
complicaţii faţă de cei cu complicaţii (p<0,001), indiferent de tipul diabetului, iar la pacienţii
cu DZ tip 1 sunt semnificativ mai mari decât la diabeticii tip 2.
Valorile ceruloplasminei sunt cu atât mai mici cu cât numărul complicaţiilor este mai
mare, indiferent de tipul diabetului, semnificativ mai mici la diabeticii tip 1 faţă de diabeticii
tip 2.
3,784,02
4,284,55
5,13
3,013,28 3,41 3,53
3,69
Fara complic. 1 2 3 >41,50
2,50
3,50
4,50
5,50
6,50
MD
A (n
mol
/ml)
DZ tip 1
DZ tip 2
Grafic nr.128. Valorile medii ale MDA în funcţie de numărul complicaţiilor
16
2,12
2,37 2,372,54
2,79
1,55
1,982,09 2,14
2,27
Fara complic. 1 2 3 >40,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
Prot
eine
car
boni
late
(nm
ol/m
g)
DZ tip 1
DZ tip 2
Grafic nr.129.Valorile medii ale proteinelor carbonilate în funcţie de numărul complicaţiilor
26,9825,64 25,80
25,0124,13
32,25
30,0028,89 28,50
27,55
Fara complic. 1 2 3 >415,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
Cer
ulop
lasm
ina
(mg%
)
DZ tip 2
DZ tip 1
Grafic nr.130. Valorile medii ale ceruloplasminei în funcţie de numărul complicaţiilor
6.3. Corelaţii ale stresului oxidativ cu parametrii studiaţi Corelaţii ale MDA cu alţi parametrii ai stresului oxidativ La pacienţii diabetici creşterea activităţii prooxidante s-a dovedit a fi asociată cu o
reducere a capacităţii antioxidante care ar trebui să protejeze structurile celulare de injuriile
exercitate de radicalii liberi.
17
2,1 5,3
MDA (nmol/ml)
15
20
25
30
35
40
Cer
ulop
lasm
ina
(mg%
)
r=-0,54, p<0,001y=31,51x-0,13
Grafic nr.141. Corelaţia MDA – ceruloplasmină
Ceruloplasmina se corelează negativ cu MDA, adică cu cât valorile MDA sunt mai
mari, cu atât valorile ceruloplasminei sunt mai mici. Această corelaţie derivă din faptul că
MDA reprezintă un produs de oxidare pe când ceruloplasmina este o structură cu rol
antioxidant.
2,1 5,3
MDA (nmol/ml)
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Prot
eine
car
boni
late
(nm
ol/m
g)
r=0,46, p=0.01y=1,70x+0,09
Grafic nr.142. Corelaţia MDA – proteine carbonilate S-a determinat o corelaţie directe între MDA şi proteinele carbonilate (r=0,46), ambele
fiind produşi de degradare oxidativă: a structurilor lipidice şi respectiv proteice.
Analizând corelaţiile dintre valorile malondialdehidei şi alţi parametrii studiaţi s-a
constatat că cele mai puternice corelaţii s-au determinat între MDA şi controlul metabolic
(glicemia à jeun şi HbA1c: r=0,69, respectiv r=0,73), urmate de ceruloplamină (r=-0,54),
LDL-colesterol (r=0,49) şi trigliceride (r=0,48).
18
Capitolul VII
CONCLUZII GENERALE
1. Stresul oxidativ reprezintă o alterare a balaţei între agenţii oxidanti şi cei antioxidanţi.
O înclinare a balanţei înspre agenţii prooxidanţi va declanşa o serie de reacţii care vor
genera injurii la nivelul structurilor micro şi macrovasculare.
2. Complicatiile microvasculare cele mai importante sunt: retinopatia diabetică şi boala
renală diabetică. Există autori care includ în aceste complicaţii şi neuropatia diabetică
datorită faptului că principalul mecanism al apariţiei acestei complicaţii este afectarea
vasa nervorum.
3. Pacienţii diabetici prezintă hiperglicemie cronică, ceea ce va genera o agresiune
oxidativă. Prin autooxidarea glucozei se vor forma produşi de glicozilare avansată. In
urma acestor agresiuni oxidative se produc radicali liberi care vor iniţia mecanisme
fiziopatologice ce vor genera disfuncţii endoteliale, modificări importante care sunt
implicate în apariţia complicaţiilor microvasculare ale diabetului zaharat.
4. Mecanismele prin care stresul oxidativ intervine în apariţia leziunilor vasculare la
pacienţii diabetici sunt: intensificare oxidării LDL, disfuncţia endotelială, inflamaţia
vasculară, activarea proceselor de tromboză.
5. Reducerea activităţii sistemelor antioxidante este consecinta mai multor
mecanisme:Scăderea concentraţiei de glutation, scăderea activităţii
superoxiddismutazei (SOD), deficitul de detoxifiere a componentelor stresului
carbonil, modificarea producerii de NO şi a acţiunii sale
6. Metodele indirecte de determinare a actiunii radicalilor liberi asupra diferitelor
structuri sunt reprezentate de dozarea: malondialdehidei (MDA), a produşilor de
peroxidare lipidica, a proteinelor carbonilate.
7. Capacitatea antioxidanta a organismului poate fi apreciata prin dozarea substantelor
antioxidante de tipul: ceruloplasminei.
8. Actiunea agentilor oxidanti la nivel tisular şi celular va determina declansarea unor
procese fiziopatologice care stau la baza aparitiei leziunilor microvasculare.
9. Loturile studiate au inclus un număr de 200 pacienţi diabetici (179 cu DZ tip 2 şi 21
cu DZ tip 1) şi 90 pacienţi fără DZ şi fără modificarea toleranţei la glucoză. Pentru toţi
pacienţii s-au urmărit parametrii stresului oxidativ (MDA, proteinele carbonilate şi
ceruloplasmina). Pentru pacienţii diabetici a fost studiată prezenţa complicaţiilor
cronice ale DZ şi corelaţia cu elementele stresului oxidativ.
19
10. Între diabetici şi nediabetici există diferenţe semnificative în ceea ce priveşte valorile
medii ale parametrilor stresului oxidativ (MDA, ceruloplasmina şi proteinele
carbonilate). Astfel, valorile MDA şi a proteinelor carbonilate sunt semnificativ mai
mari la diabetici faţă de nediabetici (p<0,001), iar a ceruloplasminei sunt semnificativ
mai mici (p=0,024).
11. Intre tipul de terapie antidiabetică şi intensitatea stresului oxidativ se constată existenţa
unei corelaţii chiar dacă aceasta nu este semnificativă statistic. Astfel pacienţii care
urmau terapie doar cu dietă sau antidiabetice orale au prezentat valori mai mari ale
MDA şi proteinelor carbonilate şi valori scăzute ale ceruloplasminei comparativ cu cei
insulinotrataţi.
12. Pacienţii diabetici care au avut un control metabolic bun au prezentat o activitate
prooxidantă mai redusă şi o activitante antioxidantă mai accentuată comparativ cu cei
care erau dezechilibraţi metabolic. Analiza statistică a susţinut faptul că există o
corelaţie puternică între controlul metabolismului glucidic şi intensitatea stresului
oxidativ.
13. Pacienţii diabetici care prezentau complicaţii microvasculare de tip: retinopatie şi
nefropatie diabetică au prezentat o activitata prooxidantă intensă comparativ cu
pacienţii diabetici care nu prezentau aceste complicaţii.
14. Stresul oxidativ va creşte progresiv pe măsură ce boala renală avansează,
accentuându-se când apare insuficienţa renală cronică datorită dezechilibrării balanţei
dintre rata de generare a oxidanţilor şi capacitatea de neutralizare a acestora
15. Pacienţii diabetici cu polineuropatie diabetică au avut valori mai mari ale MDA şi ale
proteinelor carbonilate şi valori scăzute ale ceruloplasminei comparativ cu pacienţii
fără polineuropatie diabetică.
16. Aceeaşi corelaţie statistică pozitivă ca şi cazul complicaţiilor microvasculare se
constată şi între intensitatea stresului oxidativ şi prezenţa complicaţiilor
macrovasculare la pacienţii diabetici.
17. Între diabeticii tip 1 şi cei de tip 2 există diferenţe semnificative în ceea ce priveşte
valorile medii ale parametrilor stresului oxidativ (MDA, ceruloplasmina şi proteinele
carbonilate) (p=0,026, p=0,032, respectiv p<0,001).
18. Valorile medii ale MDA sunt mai mari cu cât controlul metabolic este mai slab,
indiferent de tipul diabetului zaharat. Indiferent de controlul metabolic valorile MDA
sunt semnificatic mai mari la diabeticii tip 1 faţă de cei tip 2.
20
19. Ca şi în cazul MDA, valorile medii ale proteinelor carbonilate sunt mai mari cu cât
controlul metabolic este mai slab, indiferent de tipul diabetului şi semnificativ mai
mari la diabeticii tip1 faţă de cei tip 2.
20. Valorile medii ale ceruloplasminei sunt cu atât mai mici cu cât controlul metabolic
este mai slab, indiferent de tipul diabetului şi indiferent de controlul metabolic valorile
ceruloplasminei sunt semnificativ mai mici la diabeticii tip 1 faţă de diabeticii tip 2.
21. La pacienţii cu retinopatie MDA este semnificativ mai mare la diabeticii tip 1 faţă de
tip 2 (3,34 faţă de 3,05 nmol/mg) (p=0,014), la cei cu nefropatie de 4,27 faţă de 3,64
nmol/mg (p<0,001), iar la cei la care retinopatia este asociată cu nefropatie valorile
sunt de 4,98 faţă de 3,91 nmol/mg (p<0,001).
22. Atât la diabeticii tip 1 cât şi la cei tip 2 cele mai mici valori ale MDA se înregistrează
în cazul pacienţilor cu retinopatie, iar cele mai mari la cei retinopatie asociată cu
nefropatie.
23. În ceea ce priveşte proteinele carbonilate, indiferent de tipul complicaţiilor
microvasculare, valorile sunt semnificativ mai mari la diabeticii tip 1 faţă de diabeticii
tip 2 (p<0,001). Cele mai ridicate valori se întâlnesc la pacienţii cu retinopatie asociată
cu nefropatie, indiferent de tipul diabetului.
24. Indiferent de tipul complicaţiei microvasculare valorile ceruloplasminei sunt
semnificativ mai mici la diabeticii tip 1 faţă de diabeticii tip 2 (25,27 versus 28,47
mg% la retinopatie, 24,33 versus 27,63 mg% la nefropatie şi 23,28 versus 27,04 mg%
la retinopatie asociată cu nefropatie) (p=0,011, p<0,001, respectiv p<0,001).
25. Între diabeticii tip 1 şi tip 2 cu PNP există diferenţe semnificative în ceea ce priveşte
valorile medii ale parametrilor stresului oxidativ (MDA, ceruloplasmina şi proteinele
carbonilate). Astfel, valorile MDA şi a proteinelor carbonilate sunt semnificativ mai
mari la diabeticii tip 1 faţă de diabeticii tip 2 (p<0,001, respectiv p=0,026), iar a
ceruloplasminei sunt semnificativ mai mici (p=0,040).
26. Valorile MDA şi ale proteinelor carbonilate sunt cu atât mai mari cu cât numărul
complicaţiilor diabetice este mai mare. Valorile ceruloplasminei sunt cu atât mai mici
cu cât numărul complicaţiilor diabetice este mai mare. Aceste observaţii au fost
valabile atât pentru DZ tip 1 cât şi pentru DZ tip 2.
27. Cercetările efectuate au evidenţiat şi existenţa unor corelaţii intre parametrii
metabolismului lipidic şi intensitatea stresului oxidativ. S-a constatat o corelaţie
liniară între valorile MDA şi proteinelor carbonilate şi valorile colesterolului,
trigliceridelor, LDL Col şi o corelaţie inversă cu HDL Col.
21
28. S- a evidenţiat o corelaţie negativă între ceruplasmină şi trigliceride (r=-0,37), cu cât
intensitatea proceselor antioxidante este mai mică cu atât valorile trigliceridelor serice
au fost mai crescute.
29. Implicarea stresului oxidativ în apariţia complicaţiilor microvasculare ale DZ
sugerează că intervenţia terapeutică asupra acestor mecanisme fiziopatologice fie în
sensul reducerii speciilor reactive fie a creşterii sistemelor antioxidante va avea ca
efect o intârziere a aparitiei şi o limitare a evoluţiei acestor complicatii.
Bibliografie 1. The American Association of Clinical Endocrinologists: Medical guidelines for the
management of diabetes mellitus: the AACE system of intensive diabetes self-management – 2002 update. Endocrine Practice. 2002;8(Suppl. 1):S40–S82.
2. Burtă L., Burtă O., Micle L, Micle O., Muresan M., Muresan I, Dorofteiu M.: Stresul oxidativ în bolile medico- chirurgicale, 2003 Ed Univ Oradea, pg 5-33.
3. Ceriello A, Motz E: Is oxidative stress the pathogenic mechanism underlying insulin resistance, diabetes, and cardiovascular disease? Arteriosclerosis Thrombosis and Vascular Biology 2004;24: pg 816–823.
4. Cheta D: Preventing diabetes mellitus. Ed Wiley , Chichester , 1999, pg 25-58. 5. Halliwell B, Gutteridge JMC: Free redicals in biology and medicine. 3 rd, Ed Oxford
University Press 2000, pg 22-38. 6. Harrison D, Griendling KK, Landmesser U, Hornig B, Drexler H. :Role of oxidative
stress in atherosclerosis. American Journal af Cardiology, 2003,91; 7A-11A. 7. N Hancu, I A Veresiu: Diabetul zaharat nutritia si bolile metabolice. Ed National 1999
pg 211-304. 8. Ionescu Targoviste Constantin- Tratat de diabet Paulescu, Ed Academiei Române,
Bucuresti 2004, pg 243-244, 755-777, 895-1067. 9. Mogensen CE, Keane WF, Bennet PH, Jerums G, Parving HH Passa P.: Prevención de
la nefropatía diabética con especial referencia a la microalbuminuria. Lancet (ed. Esp.) 1996, pg 201-206.
10. Moncada S. : The vascular endotelium . Ed Springer 2006, pg 222-228 11. Mota Maria : Microangiopatia diabetica-Ed Didactica şi Pedagogica, Bucuresti 2003,
pg33-79, 91-96, 149-174. 12. Motocu M. : Endoteliul vascular în diabetul zaharat . Microangiopatia diabetică-
Practica Med Interna, 1992, nr 3 , pg 25-28. 13. Nadler JL- : Oxidative stress, inflammation and diabetic complications Diabetes
mellitus. Diabetes 2001 ; 38 ,pg 1008-1016. 14. Serafinceanu C.: Boala renala diabetica, Editura Morosan 2002 pg 35-39, 64-73. 15. Soares R, Costa C: Oxidative stress , Inflammations and angigenesis in the methabolic
syndrome. Ed Springer 2007, pg 125-136.
22