Инсулинорезистентность

Использование орального теста на толерантность к глюкозе для оценки способности к высвобождению инсулина и инсулинорезистентности

Использование орального теста на толерантность к глюкозе для оценки способности к высвобождению инсулина и инсулинорезистентности

M.Stumvoll, A.Mitrakou, W.Pimenta et al.

Diabetes Care, Vol 23, march 2000, p 295-301.

Оральный тест на толерантность к глюкозе (ОТТГ) – широко распространенная методика, первоначально предложенная для классификации толерантности к углеводам. Однако поскольку уровень глюкозы и ответ инсулина во время теста отражают способность бета-клеток поджелудочной железы секретировать инсулин, а также чувствительность тканей к инсулину, ОТТГ также часто применяется для оценки функции бета-клеток и инсулинорезистентности. В эпидемиологических исследованиях, к примеру, уровень инсулина в плазме натощак используется как показатель инсулинорезистентности, а изменения уровней инсулина и глюкозы с интервалом 30 мин – как индекс функции бета-клеток.

Этот подход достаточно упрощен, но для скрининговых исследований наиболее подходящ. В настоящем исследовании мы изучали 104 здоровых добровольцев без диабета и использовали множественный регрессионный анализ для определения возможности использования уровня глюкозы и инсулина в сочетании с индивидуальными данными (возраст, пол, ИМТ) для прогнозирования функции бета-клеток и чувствительности к инсулину.

В исследование были включены 104 добровольца без диабета: 39 мужчин и 65 женщин, средний возраст 45+-10 лет (21-68), ИМТ 27,6+-0,5 кг/м² (19,7–45,8), отношение объема талии к объему бедер 0,84+-0,1 (0,67-1,03). У 65 человек тест толерантности к глюкозе показал нормальный результат, у остальных имелась нарушенная толерантность (по критериям ВОЗ). В течение 2 мес пациентам проводили ОТТГ с 75 г глюкозы, а затем гипергликемический тест – с повышением уровня глюкозы в артериализированной венозной плазме до 10 ммоль/л за 180 мин, и эугликемический/гиперинсулиновый тест (уровень глюкозы 5 ммоль/л), при котором вводили инсулин со скоростью 1мЕд/кг/мин в течение 180 мин.

После 10 часового ночного голодания пациентам давали выпить раствор, содержащий 75 г; через 0, 30, 60, 90 и 120 мин определяли уровни глюкозы и инсулина плазмы.

Гипергликемический и эугликемический-гиперинсулиновый тест. Пациенты получали стандартный диетический ужин накануне эксперимента межу 17.30 и 18.30, исследование производилось после ночного голодания. Для взятия образцов артериальной крови порводили ретроградное введение канюли в ладонную вену между 7.00 и 8.00 утра; ладонь при это помещалась в термостат с температурой 65С. В это же время канюлировалась передняя кубитальная вена для инфузии инсулина и/или глюкозы.

В гипергликемическом исследовании отбирались образцы через – 30, -15, 0, 2,5, 5,0, 7,5, 10, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 180 мин. В эугликемическом-гиперинсулиновом исследовании образцы для оределения инсулина плазмы отбирались с 10-20-минутным интервалом. В обоих тестах уровень глюкозы плазмы определяли через каждые 5 мин с помощью анализатора.

Фазы выброса инсулина рассчитывались следующим образом: первая фаза выброса инсулина расценивалась как сумма плазменных концентраций инсулина через 2,5, 5,0, 7,5 и 10 мин гипергликемического теста минус средняя базальная концентрация инсулина. Вторая фаза выброса инсулина рассчитывалась как средняя концентрация инсулина в плазме в течение последнего часа гипергликемического теста минус среднй базальный уровень инсулина плазмы. Чувствительность к инсулину определялась как уровень метаболического клиренса глюкозы МКГ, рассчитываемый как средний уровень инфузии глюкозы в течение последнего часа эугликемического теста, деленный на среднюю концентрацию глюкозы в течение того же интервала (мл/кг/мин). Чувствительность к инсулину определялась в виде индекса чувствительности к инсулину (ИЧИ), рассчитываемого как средний уровень инфузии глюкозы, деленный на среднюю концентрацию глюкозы в течение того же интервала (мкмоль/кг/мин).

Далее осуществлялся множественный линейный регрессионный анализ с использованием ИКГ, ИЧИ, 1 фазы и 2 фазы в качестве зависимых переменных и индивидуальных параметров, а также уровня глюкозы и инсулина в течение ОГТТ в качестве независимых переменных (табл. 1). Функция бета-клеток и чувствительность к инсулину также оценивались с использованием ранее предложенных параметров таких как оценка гомеостатической модели (HOMA), индекс Цедерхолма и сложный индекс (ИЧИ сл), предложенный Matsuda. Индекс резистентности к инсулину (ИРНОМА) рассчитывался по следующей формуле: ИРНОМА= Инс0(моль/л) х Глк0(ммоль/л)/135, где Инс = уровень инсулина плазмы во время ОТТГ, Глк = уровень глюкозы плазмы во время ОТТГ. Индекс высвобождения инсулина (СекрНОМА) рассчитывался по следующей формуле: СекрНОМА = Инс0 (пмоль/л) х 3,33/[Глк0(ммоль/л)-3,5]. Индекс чувствительности (ИЧ), предложенный Цедерхолмом и др, рассчитывался по формуле ИЧ = [75000 + (Глк0 – Глк120) х 1,15 х 180 х 0,19 х вес тела]/[120 x log(Инсср) х Глкср]. ИЧИ сл, предложенный Matsuda, рассчитывался по формуле: 100000/(Глк0 х Инс0 х Глкср х Инсср). Глкt, Инсt – уровни глюкозы и инсулина во время t, Глкср, Инсср – средние уровни во время ОТТГ. Затем модели пересчитывались с учетом пола.

Прогнозирование чувствительности к инсулину

Как показано в Табл.1, при использовании простой линейной регрессии детерминанты чувствительности к инсулину (СКГ, ИЧИ) и функции бета-клеток (1 фаза и 2 фаза) коррелировали в различной степени с многими параметрами индивидуальными и ОТТГ. Например, уровень инсулина в пламе натощак и через 120 мин, часто используемые для оценки чувствительности к инсулину, коррелировали с МКГ, 1 фазой и 2 фазой.

Однако как показано в Табл 2 и 3, при использовании множественной линейной регрессии только некоторые индивидуальные параметры и параметры ОТТГ играют значительную роль в прогнозировании чувствительности к инсулину и функции бета-клеток. Введение дополнительных параметров не изменяло вариацию чувствительности к инсулину, выраженную через ИМТ, уровень инсулина плазмы через 120 мин ОТТГ и уровень глюкозы в плазме через 90 мин ОТТГ. МКГ = 18,8 – 0,271 х ИМТ – 0,0052 х Инс120 – 0,27 х Глк90 (множ. r=0,8; p меньше 0,00005). Те же параметры участвовали в прогнозировании чувствительности к инсулину: ИЧИ = 0,226 – 0,0032 х ИМТ – 0,0000645 х Инс120 – 0,00375 х Глк90 (множ r=0,79, р меньше 0,00005). Эта корреляция соблюдалась как у пациентов с ненарушенной, так и с нарущенной толерантностью к глюкозе (МКГ: r = 0,77, 0,79, соответственно, p меньше 0,00005. ИЧИ: r = 0,77, 0,77, соответственно, р меньше 0,00005).

Прогнозирование функции бета-клеток

Похожим образом функция бета-клеток, отражаемая показателями 1 и 2 фазы во время гипергликемического теста, может прогнозироваться с помощью уровней инсулина плазмы 0 и 30 мин ОТТГ и уровнем глюкозы плазмы 30 мин ОТТГ (рис. 3 и 4). Введение дополнительных параметров не влияло на вариации 1 и 2 фазы, выраженные с помощью этих параметров. 1фаза=1,283 + 1,829 х Инс30 – 138,7 х Глк30 + 3,772 х Инс0 (множ r=0,78, p меньше 0,00005), 2 фаза = 287 + 0,4164 х Инс30 – 26,07 х Глк30 + 0,9226 х Инс0 (множ r=0,79, p меньше 0,00005). Учет параметра пола не менял модели.

Использование log-трансформированной модели не влиял серьезно на коэффициенты корреляции: МКГ множ. r = 0,78, p меньше 0,00005; ИЧИ множ r = 0,78, p меньше 0,00005; 1 фаза множ. r = 0,72, p меньше 0,00005; 2 фаза множ. r = 0,76; p меньше 0,00005. Корреляции присутствовали как у пациентов с нормальной толерантностью к глюкозе (1 фаза r=0,7, p меньше 0,00005; 2 фаза r=0,76, p меньше 0,00005), так и с нарушенной (1 фаза r=0,87, p меньше 0,00005; 2 фаза r=0,8, р меньше 0,00005).

Выявлена строгая корреляция между прогнозируемыми и реально измеренными значениями МКГ и ИЧИ (для обоих r=0,77; p меньше 0,00005), 1 фазы (r=0,74, p меньше 0,00005) и 2 фазы (r=0,76, p меньше 0,00005). Как показано в Табл.2, чувствительность к инсулину (измеренные МКГ и ИЧИ) хорошо коррелировала с МКГ и ИЧИ, прогнозированных с помощью параметров ОТТГ, ИЧИсл, Инс120, ИРНОМА и индекса чувствительности Цедерхолма. Так же функция бета-клеток (измеренные значения 1 фазы и 2 фазы) коррелировала с прогнозированной с помощью параметров ОТТГ, площадью под кривой Инс/площ. под кривой Глк.

Настоящее исследование продемонстрировало возможность прогнозирования индивидуальной чувствительности к инсулину и функции бета-клеток с помощью ИМТ и уровней глюкозы и инсулина плазмы, оцененные во время ОТТГ. Использование этих параметров в уравнениях множественного регрессионного анализа для прогнозирования чувствительности к инсулину с помощью МКГ и ИЧИ и функции бета-клеток с помощью значений 1 фазы и 2 фазы, дает большую точность (r не менее 0,75) и более достоверно и специфично, чем использовавшиеся до сих пор простые методы.

дельта Инс30/ дельта Глк30 – параметр, широко использующийся как показатель фунцкии бета-клеток, достаточно плохо коррелировал с реально измеренной функцией бета-клеток. Уровни инсулина в плазме натощак и через 120 мин ОТТГ, обычно используемые для оценки инсулинорезистентности, коррелировали аткже с функцией бета-клеток при использовании простой линейной регресии, что указывает на плохую практическую значимость использования этих показателей с указанной целью.

Возраст не оказался независимой детерминантой ни для чувствительности к инсулину, ни для функции бета-клеток. Хотя данные некоторых перекрестных исследований предполагают, что чувствительность к инсулину и функция бета-клеток снижаются с возрастом, другие исследования не демонстрируют подобной закономерности. Что касается чувствительности к инсулину, роль может играть ИМТ и отношение объема талии к объему бедер, которые оба повышаются с возрастом, т.о. влияние возраста опосредуется через изменение строения тела.

Что касается функции бета-клеток, для которой ни ИМТ, ни отношение объема талии к объему бедер не являются независимыми прогностическими факторами, эту закономерность труднее объяснить, особенно потому что у пациентов с ожирением часто бывает гиперинсулинемия. Уравнения, выведенные в настоящем исследовании, получены на европеоидной белой бездиабетной популяции в возрасте 21-68 лет, с ИМТ 19,7-45,8 кг/м². Необходимы более широкомасштабные исследования.

См. также другие переводы, научные статьи, обзоры, книги, диссертации и полезные ссылки в разделе "Врачам"