Установлено, что у больных сахарным диабетом активируется фермент
металлопротеиназа-9, из-за чего снижается продукция нейропротекторных веществ
и развивается цереброваскулярная дегенерация.
За последние 30 лет заболеваемость сахарным диабетом существенно возросла.
По данным [1] почти 27% населения старше 65 лет страдает этой эндокринной
болезнью. Помимо достаточно неприятных для пациента симптомов, сахарный диабет
опасен развитием целой группы серьёзных осложнений, многие из которых способны
приводить к инвалидности и смерти. Прежде всего, это касается сосудистых
расстройств. Дело в том, что по мере повышения концентрации глюкозы в крови
формируются глубокие необратимые изменения в стенке капилляров всех тканей
организма. Это явление называется диабетической ангиопатией, характеризующейся
нарушением проницаемости сосудов, повышением их ломкости, развитием
атеросклероза, склонностью к тромбозам и т.д. Из-за этого значительно
ухудшается снабжение тканей кислородом и питательными веществами. Иными
словами, развивается хроническая, постепенно прогрессирующая, гипоксия
(кислородное голодание) органов и тканей. Именно она приводит к таким
осложнениям, как потеря зрения, нарушение работы сердца и почек, гангрена
конечностей, глубокие метаболические расстройства (накопление ацетона в крови,
ацидоз, нарушение водно-электролитного обмена, торможение синтеза белков,
ускорение распада жиров, и др.).
Кроме указанных выше отклонений при сахарном диабете постепенно ухудшается
функционирование центральной нервной системы. Это проявляется различными
симптомами, в том числе быстрой утомляемостью, снижением памяти и ухудшением
способности к обучению. Нередко у пациентов отмечаются проблемы с интеллектом.
Например, недавно была доказана связь между сахарным диабетом и появлением как
сосудистой деменции [2], так и болезни Альцгеймера [3]. Кроме того, у больных
диабетом почти в 3 раза чаще возникает инсульт по сравнению с людьми, имеющими
нормальный обмен глюкозы. Однако многие звенья и особенности появления подобных
патологических изменений в ткани головного мозга до настоящего времени детально
не изучены.
Группой учёных из США под руководством Deepti Navaratna [4] было проведено
сложное исследование, целью которого было выявление механизмов формирования
цереброваскулярных дисфункций при нарушении метаболизма глюкозы. Для этого у
лабораторных животных моделировали экспериментальный диабет при помощи
стрептозотоцина - вещества, избирательно поражающего бета-клетки поджелудочной
железы (именно они продуцируют инсулин). Такая модель является наиболее
полноценной, поскольку главной причиной сахарного диабета, как известно,
является дефицит инсулина.
В результате проведенного эксперимента удалось установить, что при диабете
существенно повышается активность фермента, носящего название матричная
металлопротеиназа-9 (MMP9). Это происходит из-за накопления в крови
гликированных (гликозилированных) эндопродуктов, то есть комплексов
органических веществ (преимущественно белков) с углеводами. Металлопротеиназа,
в свою очередь, начинает разрушать очень важный рецептор TRKB (нейротрофический
рецептор тирозинкиназы), отвечающий за продукцию микрососудами трофического
фактора мозга (BDNF). Последний призван обеспечивать нормальное
функционирование нейронов головного мозга и их взаимодействие между собой;
иными словами, он выполняет роль специфического и эффективного нейропротектора.
Поэтому при возникающем по мере прогрессирования сахарного диабета дефиците
BDNF происходит стабильное ухудшение состояния нейронов центральной нервной
системы, называемое цереброваскулярной дегенерацией. Мозг становится
беззащитным от воздействия тканевой гипоксии и других неблагоприятных факторов,
обязательно сопровождающих хронический дефицит инсулина в организме. Из-за
такой схемы развития событий значительно ухудшаются структурно-функциональные
параметры нейронов головного мозга, и, как следствие, снижается память и
способность к обучению.
Таким образом, доказано, что ухудшение деятельности головного мозга при
сахарном диабете провоцируется повышением активности фермента
металлопротеиназа-9. Разработка фармацевтических средств, тормозящих работу
этого фермента - новый перспективный путь защиты клеток центральной нервной
системы при сахарном диабете.
[1] N. Engl. J. Med. 367; 1332-1340 (2012)
[2] N. Engl. J. Med. 369; 540-548 (2013)
[3] Endocrine Reviews. 34: (2) 278-301 (2013)
