Патогенез артериальной гипертензии при сахарном диабете и побочные действия применяемых гипотензивных средств

В связи со старением населения экономически развитых стран наблюдается существенный рост как случаев артериальной гипертензии (АГ), так и инсулиннезависимого сахарного диабета (ИНСД). По данным ряда исследователей 35-75% осложнений диабета со стороны сердечно-сосудистой системы или почек могут быть связаны с АГ [1, 17, 24, 25, 49]. АГ наблюдается у лиц, страдающих сахарным диабетом, в 2 раза чаще по сравнению с другими группами людей [4, 19, 49]. Важное значение в развитии обоих заболеваний имеют образ жизни и наследственность. АГ способствует также развитию диабетической ретинопатии, основной причиной слепоты в США [19]. Исходя из этих соображений, АГ и сахарный диабет как можно раньше должны быть диагностированы и активно лечены.

У большинства больных ИНСД, составляющих около 90% лиц с сахарным диабетом и АГ, отмечается эссенциальная гипертензия [19, 25]. Диабетическая нефропатия встречается у трети больных с инсулинзависимым сахарным диабетом (ИЗСД) и у 20% - с ИНСД, являясь важным патогенетическим фактором в развитии АГ. АГ, сочетающаяся с диабетической нефропатией, характеризуется задержкой жидкости и натрия, повышением общего периферического сопротивления. Для больных сахарным диабетом характерно развитие систолической АГ, а присоединение автономной нейропатии обусловливает редкую встречаемость у них ортостической гипотензии [19, 25, 48].

Механизмы патогенеза сосудистых нарушений у больных сахарным диабетом с АГ могут быть представлены следующим образом: 1. Увеличение адгезии и агрегации тромбоцитов; 2. Аномалии свертывающей системы; 3. Патология липопротеидов; 4. Эндотелиальная дисфункция; 5. Инсулиноподобный фактор роста-1 и сосудистая сократимость; 6. Влияние гипергликемии на сосудистые аномалии при сахарном диабете и АГ [24].

У пациентов с сахарным диабетом во многом сходны нарушения гемодинамики в сосудах почек и системного кровообращения [60]. Показана общность функциональных и морфологических изменений в микроциркуляции сетчатки и клубочков почек. Появление альбуминурии у больных сахарным диабетом свидетельствует не только о развитии нефропатии, но и о пролиферативной ретинопатии [57]. Аналогично изменениям в клубочковом аппарате, микроциркуляторные изменения в сетчатке наступают за несколько лет до развития ретинопатии. Гиперперфузия сетчатки с дилатацией ее артерий и вен найдена у больных с первыми признаками ИЗСД, на стадии, когда ретинопатия или не обнаруживается, или минимально выражена [21, 35]. Аналогичная гиперперфузия наблюдается в капиллярах кожи и подкожно-жировой клетчатке предплечья у больных сахарным диабетом. Теория гломерулярной гиперфильтрации поддерживается сообщениями о повышении тока плазмы в почках большинства больных ИЗСД без альбуминурии. Повышение фильтрации в почках возникает остро после развития ИЗСД и опосредуется следующими факторами: гипергликемией, гиперинсулинемией, повышением уровня ряда гормонов (гормон роста, глюкагон, натрийуретический пептид, инсулин-подобный фактор роста-1), кетоновых тел и ДР [28, 44].

Нарушения ауторегуляции периферического капиллярного кровотока соответствуют микроциркуляторному поражению клубочкового аппарата [27]. Транскапиллярный выход альбумина (ТВА) опосредованно отражает переход альбумина из плазмы крови в почки и другие ткани и рассматривается в качестве маркера повреждения сосудов мик-роциркуляторного русла [44]. Не выявлено изменений ТВА у больных, длительно болеющих ИЗСД и без признаков осложнений заболевания. В то же время, выявлено повышение ТВА у пациентов с развившейся нефропатией и у больных без АГ, но с микроальбуминурией. На уровень ТВА оказывают влияние разичные факторы. Так, существенные колебания гликемии в короткое время способствуют увеличению сосудистой проницаемости у больных СД. Наличие АГ при эссенциальной гипертонии вызывает повышение ТВА, причем между этими показателями отмечается прямая корреляционная зависимость [44]. Однако умеренная АГ при ИЗСД не рассматривается в качестве инициирующего момента в прохождении альбумина через мембрану капилляров. У этих больных повышение ТВА отмечено лишь при увеличенной протеинурии. В случаях существенной АГ (эссенциальной или при сахарном диабете) повышение ТВА в большей степени отражает гемодинамические нарушения в микроциркуляторном русле, чем повреждение фильтрационной способности почек. Таким образом, показано, что механизмы инициации и поддержания АГ у больных с ИЗСД и диабетической нефропатией отличны от таковых у пациентов без альбуминурии.

На основании этих данных теория генерализованной гиперперфузии рассматривается в качестве основы патогенеза осложнений сахарного диабета в виде микроангиопатии сетчатки, почечных клубочков и периферического сосудистого русла. Отдаленным последствием выраженной гипергликемии является увеличение объема внеклеточной жидкости, ведущее к снижению содержания ренина и увеличению содержания натрий-уретического пептида в плазме крови, которые в совокупности с измененным уровнем других вазоактивных гормонов приводят к генерализации наблюдаемой вазодилатации. Генерализованная вазодилатация вызывает утолщение базальной мембраны во всех капиллярах и подъем капиллярного давления в почках и сетчатке глаз [13].

Адгезия тромбоцитов и их агрегация существенно увеличены как у больных сахарным диабетом, так и при АГ [47, 50, 54]. Механизмы, ответственные за агрегацию тромбоцитов при обоих заболеваниях в достаточной мере взаимосвязаны. По-видимому, при этих заболеваниях определенную роль играет внутриклеточный метаболизм двухвалентных катионов. На ранних стадиях активации тромбоцитов большое значение придается внутриклеточным ионам кальция и магния [6, 42, 55]. Агрегация тромбоцитов связана с необходимым для инициации этого процесса ростом содержания внутриклеточного кальция [55]. Увеличение содержания внутриклеточного магния in vitro оказывает ингибирующее действие на агрегацию тромбоцитов [52]. В значительном числе исследований, выполненных при гипертонической болезни и сахарном диабете, выявлено увеличение содержания кальция и снижение концентрации магния в тромбоцитах [26, 35, 36,42 и др.]. Таким образом, нарушение баланса внутриклеточного содержания двухвалентных катионов может играть роль в увеличении агрегации тробмоцитов у больных сахарным диабетом и АГ.

Тромбоцитарные аномалии у больных сахарным диабетом и АГ можно представить следующим образом: 1. Увеличение адгезивности тромбоцитов; 2. Увеличение агрегации тромбоцитов; 3. Уменьшение времени жизни тромбоцитов; 4. Увеличение склонности к формированию тромбов in vitro; 5. Увеличение продукции тромбоцитами тромбоксана и других сосудосуживающих простаноидов; 6. Снижение выработки тромбоцитами простациклина и других сосудорасширяющих простаноидов; 7. Нарушение гомеостаза двухвалентных катионов в тромбоцитах; 8. Увеличение неферментного гликолиза тромбоцитарных белков, включая гликопротеины IIВ и IIIА [24].

У больных сахарным диабетом соотношение между свертывающей и антисвертывающей системами поддерживается несколькими механизмами [18, 32, 47]. Гиперкоагуляция и повреждения системы фибринолиза в сочетании с гиперактивацией тромбоцитов у больных сахарным диабетом ведут к АГ, гликемическим и липидемическим нарушениям с проявлениями повреждений сосудов [18, 32, 45]. Так, у больных сахарным диабетом, особенно при повреждении эндотелиальных клеток, микро- и макрососудистых нарушениях и при неудовлетворительной гипогликемической терапии наблюдается рост активности ряда компонентов свертывающей системы, включая вырабатываемый эндотелием фактор Виллебранда [18, 32, 45] Показано, что высокая концентрация компонентов VIII фактора ведет к гипергликемии, увеличению скорости образования тромбина и к росту окклюзирующих поражений сосудов у больных сахарным диабетом [45].

Увеличение связывания фибриногена и агрегация тромбоцитов у больных сахарным диабетом в ответ на воздействие аденозиндифосфата или коллагена опосредуется через увеличение образования простагландина Н2, тромбоксана А2 или их обоих [22, 23]. Рядом авторов показано, что увеличение продукции тромбоксана может быть скорее связано с высокими концентрациями в крови глюкозы и липидов (или их обоих), чем с увеличением взамодействия тромбоцитов и стенки кровеносных сосудов [41]. Однако обоснованность этих исследований in vitro позже была подвергнута сомнению работами in vivo. При определении экскреции с мочой большинства ферментных метаболитов тромбоксана В не удалось выявить статистически значимых отличий у больных диабетом с ретинопатией или без нее и в контрольной группе [11].

Липопротеидные нарушения и патология свертывающей системы, вызывающие инсулинорезистентность и АГ при ИНЗД, могут быть представлены следующим образом: 1. Увеличение содержания в плазме крови липопротеидов очень низкой плотности (ЛОНП), липопротеидов низкой плотности (ЛНП) и липопротеина (а); 2. Уменьшение содержания липопротеида высокой плотности (ЛВП); 3. Увеличение содержания триглицеридов в плазме крови; 4. Увеличение окисления липопротеидов; 5. Увеличение гликолиза липопротеидов; 6. Увеличение содержания продуктов ЛНП; 7. Снижение активности липазы липопротеидов; 8. Рост фибриногена и ингибитора плазминогенного активатора-1; 9. Уменьшение содержания плазминогенного активатора и фибринолитической активности; 10 Уменьшение содержания ангиотензина III, уровней протеина С и S. [2, 39, 61].

При сахарном диабете и АГ развивается целый ряд анатомических и функциональных нарушений со стороны сосудистого эндотелия: 1. Увеличение содержания фактора Виллебранда в плазме крови; 2. Увеличение экспрессии, синтеза и содержания в плазме крови эндотелина-1;3. Ограничение выработки простациклина;4. Уменьшение выработки эндотелий-зависимого фактора расслабления (NO) и снижение чувствительности к нему; 5. Повреждение фибринолитической активности; 6. Нарушение деградации плазмина гликолизированным фибрином; 7. Увеличение эндотелиальной клеткой поверхности тромбомоделина; 8. Увеличение эндотелиальной клеткой прокоагулянтной активности; 9. Увеличение уровня конечных продуктов гликосилации [24].

Наличие гипергликемии, возможно, зависит от функции эндотелия [16, 24]. На изолированных сегментах сосудов, полученных у животных с сахарным диабетом, показано нарушение эндотелий-зависимого расслабления, которое можно было вызвать и инкубацией нормальных сосудов при высокой концентрации глюкозы [29, 46]. Гипергликемия активирует в эндотелиальных клетках протеинкиназу С, что может вызывать увеличение выработки сосудосуживающих простагландинов, эндотелина и ангиотензинпревращающего фермента, которые обладают непосредственным или опосредованным повреждающим действием на сосудодвигательную реактивность [3, 46, 56]. Более того, гипергликемия нарушает продукцию матрикса эндотелиальными клетками, что может вести к увеличению толщины основной мембраны. Гипергликемия увеличивает синтез эндотелиальными клетками коллагена IV типа и фибронектина с увеличением активности ферментов, вовлеченных в синтез коллагена [16]. Гипергликемия также задерживает репликацию и вызывает рост погибших эндотелиальных клеток, возможно, вследствие увеличения окисления и гликолиза [46].

Целый ряд метаболических и гемодинамических факторов могут оказывать влияние на дисфункцию эндотелия у больных диабетом и АГ. Гиперхолестеринемия, а, возможно, и гипертриглицеридемия нарушают эндотелий-зависимое расслабление [20]. Как инсулин, так и инсулиноподобный фактор роста (ИФР) могут оказывать действие на эндотелиальные клетки путем стимуляции синтеза ДНК [34]. Существует гипотеза, что эндотелиальная дисфункция при диабете связана с увеличением активности протеинкиназы С в сосудистом эндотелии, что приводит к увеличению тонуса сосудов и развитию атеросклероза [33].

ИФР-1 экспрессируется, синтезируется и выделяется гладкомышечными клетками. ИФР-1 так же, как инсулин, увеличивает K-Na-АТФ-азную активность гладкомышечных клеток и снижает сократимость сосудов [51].

Постоянная гипергликемия усиливает сосудистые заболевания, связанные с сахарным диабетом и АГ. В высоких концентрациях глюкоза оказывает непосредственное (независимое от осмомолярности) токсическое действие на эндотелиальные клетки сосудов [37]. Это токсическое действие может вести к уменьшению эндотелий-зависимого расслабления сосудов, увеличению вазоконстрикции, стимуляции гиперплазии гладкомышечных клеток, ремоделированию сосудов и развитию атеросклероза.

Гипергликемия также увеличивает образование продуктов гликосилации, которые накапливаются в сосудистой стенке [58]. Неферментная гликосилация белков проходит три стадии, которые in vivo зависят от степени и продолжительности гипергликемии, времени полураспада белка и проницаемости тканей по отношению к свободной глюкозе. Через целый ряд механизмов белки неферментной гликосилации способны воздействовать на ключевые процессы атерогенеза и сосудистого ремоделирования [58]. Показана взаимосвязь между накоплением конечных белковых продуктов гликосилации и сосудистыми заболеваниями [58]. Таким образом, продолжающаяся гипергликемия приводит к увеличению выработки внеклеточного матрикса и пролиферации гладкомышечных клеток с гипертрофией и ремоделированием сосудов. Гипергликемия связана со снижением эластичности соединительной ткани стенок артериол и увеличением пульсового давления. Кроме того, гипергликемия приводит к увеличению фильтрации глюкозы, что стимулирует работу переносчика натрия-глюкозы в проксимальных канальцах [30]. Задержкой натрия, вызванной гипергликемией, можно объяснить общее увеличение содержания натрия у больных сахарным диабетом [7]. На нарушение экскреции натрия при ИЗСД оказывает влияние целый ряд патогенетических факторов, связанных с повышением реабсорбции натрия в почечных канальцах. Реабсорбция натрия усиливается в присутствии глюкозы и кетоновых тел. Антинатрий-уретический эффект отмечен при использовании инсулина in vivo, причем инсулин лишь содействует реабсорбции натрия в проксимальных или дистальных канальцах почек [38].

Рассмотрение взаимосвязи сахарного диабета и АГ всеми авторами проводится с акцентом на поражение почек. Диабетическая нефропатия является ведущей причиной поздних стадий заболеваний почек в США [24]. АГ является существенным фактором риска прогрессирования поражения почек при сахарном диабете. Наконец, оценка взаимосвязи сахарного диабета, АГ и диабетической нефропатии может играть существенную роль в подборе рациональной лекарственной терапии.

Заболеваемость и смертность, как больных ИНСД, так и ИЗСД, во многом определяется развитием диабетической нефропатии [12, 15, 43]. Например, у больных ИЗСД с преходящей протеинурией смертность в 37-80 раз выше, чем в общей популяции здоровых людей [21, 15].

Патогенез диабетической нефропатии исследован ранее [14, 24]. Больные с генетической предрасположенностью к сахарному диабету, АГ или к обоим заболеваниям более уязвимы к сосудистым поражениям при развитии существенной гипергликемии, чем пациенты с той же степенью гипергликемии, но без генетической предрасположенности.

Субклинической стадии нефропатии, характеризующейся микроальбуминурией, или предшествует АГ, или ее развитие происходит наравне с повышением артериального давления. Использование 24-часового мониторирования АД у больных ИЗСД с микроальбуминурией без АГ выявило физиологическое ночное снижение АД. Данное обстоятельство тесно связано с развитием автономной нейропатии, которая может оказывать влияние на развитие диабетической нефропатии через изменение суточного профиля АД [40, 48, 52].

Патогенез влияния гиперинсулинемии и инсулинорезистентности на развитие АГ до конца неясен. Однако выяснено, что гиперинсулинемия может привести к АГ через эффекты сосудистого ремоделирования и атеросклеротических изменений.

Таким образом, при ИЗСД в отсутствие диабетической нефропатии АД чаще всего остается нормальным, но вскоре повышается (в пределах 1-2 лет) после появления признаков начальной стадии нефропатии - микроальбуминурии от 30 до 300 мг/сутки - и быстро прогрессирует по мере появления клинических признаков нефропатии и почечной недостаточности. Это указывает на то, что в основе гипертонии лежит почечный паренхиматозный механизм(ы) [9].

В отличие от этого при ИНСД АГ может развиваться до появления симптомов диабетической нефропатии и в 50% случаев уже имеется у больных при установлении диагноза ИНСД, так же, как и некоторые другие метаболические расстройства, например, ожирение и дислипидемия. Это дает основание полагать, что у таких больных перед возникновением сахарного диабета должны быть уже определенные гормональные и обменные нарушения в рамках АГ, а также то, что оба эти заболевания имеют общую патофизиологическую основу [9].

Выбор антигипертензивного препарата при сахарном диабете

Выбор антигипертензивной терапии у больных сахарным диабетом не прост, поскольку это заболевание накладывает целый ряд ограничений к применению того или иного лекарственного средства, учитывая спектр его побочных действий и, прежде всего, воздействие на углеводный и липидный обмен. При выборе оптимального антигипертензивного препарата при сахарном диабете необходимо учитывать сопутствующие сосудистые осложнения [10].

Диуретики

Применение препаратов этой группы у больных сахарным диабетом вполне оправданно, учитывая наблюдаемую задержку натрия и жидкости у больных как ИЗСД, так и ИНСД.

Однако, тиазидные диуретики в высоких дозах (50 мг гидрохлортиазида или эквивалентные дозы других диуретиков) повышают уровни глюкозы натощак и концентрацию гликозилированного гемоглобина, а также нарушают толерантность к пероральной и внутривенной нагрузке глюкозой. Предполагаемые механизмы нарушения толерантности к глюкозе при лечении тиазидными диуретиками включают уменьшение секреции инсулина и снижение чувствительности тканей к действию инсулина (инсулинорезистентность) [8, 31]

Кроме того, использование тиазидных диуретиков способно увеличить риск возникновения сахарного диабета у лиц пожилого и старческого возраста. По данным 10-летнего исследования, тиазидные диуретики повышают риск развития сахарного диабета II типа независимо от других факторов риска [53]. Наконец, по данным ретроспективного исследования, тиазидные диуретики ускоряют развитие диабетической нефропатии у больных сахарным диабетом с АГ [59].

Таким образом, в лечении артериальной гипертензии у больных сахарным диабетом с успехом могут применяться лишь петлевые диуретики и тиазидоподобные препараты. Первые не обладают диабетогенным эффектом, не нарушают метаболизм липидов и благоприятно воздействуют на почечную гемодинамику. Вторые не влияют на углеводный и липидный обмен и не ухудшают фильтрационную функцию почек, что делает безопасным их применение у больных с хронической почечной недостаточностью.

b-блокаторы

Как и тиазидные диуретики, b-блокаторы обладают спектром нежелательных метаболических эффектов: нарушают толерантность к углеводам, повышают инсулинорезистентность, обладают гиперлипидемическим эффектом. В основном, все метаболические эффекты b-блокаторов связаны с блокадой b2-адренорецепторов. Интересно, что b-блокаторы с внутренней симпатомиметической активностью оказывают незначительное влияние на углеводный обмен.

Создание селективных b-блокаторов во многом позволило преодолеть нежелательные метаболические эффекты этой группы препаратов. Тем не менее, важно помнить, что при увеличении дозы кардиоселективного b-блокатора эффект кардиоселективности "теряется". Не рекомендуется назначать b-блокаторы больным с ИЗСД с частыми гипо- и гипергликемиями, а также больным с нарушенным распознаванием гипогликемических состояний (из-за развития автономной нейропатии). Субъективные ощущения развивающейся гипогликемии связаны с активацией адренергических рецепторов. Блокада последних может привести к развитию комы без субъективных предвестников [10].

а-блокаторы

Эти препараты не нарушают липидный обмен, но уменьшают атерогенность сыворотки крови, снижая уровень ЛНП и триглицеридов. Существенным побочным эффектом а-блокаторов является развитие постуральной гипотонии. Она часто осложняет течение диабета вследствие развития автономной полинейропатии [10].

Препараты центрального действия

Препараты центрального действия оказывают целый ряд побочных эффектов, которые могут быть весьма нежелательны у больных сахарным диабетом (сонливость, седативный эффект, сухость во рту, выраженный синдром отмены и провокация кризов АГ).

Новая группа препаратов этого ряда - антагонисты 12-имидазолиновых рецепторов (моксонидин) - лишены этих побочных эффектов и с наилучшей стороны зарекомендовали себя именно у больных сахарным диабетом [10].

Антагонисты кальция

Препараты этой группы не оказывают влияния на углеводный и липидный обмен, поэтому их без опасений и с большой эффективностью можно применять у больных сахарным диабетом и АГ.

Ингибиторы АПФ

В последние годы эти препараты стали наиболее популярны в связи с их высокой гипотензивной активностью и небольшим количеством побочных эффектов. Как и антагонисты кальция, они метаболически нейтральны, устраняют инсулинорезистентность и способны восстанавливать ранний пик секреции инсулина. Ингибиторы АПФ оказывают мощный органопротективный эффект, который приобретает особое значение у больных сахарным диабетом, страдающих от поражения сердца, почек, сосудов сетчатки. Кроме того, препараты этой группы оказывают антипролиферативное действие на гладкомышечные клетки артериол.

Единственным противопоказанием для применения иАПФ у больных СД является двусторонний стеноз почечных артерий. Это осложнение нужно иметь в виду у больных с генерализованым атеросклерозом [10].

Таким образом, у больных с диабетической нефропатией ингибиторы АПФ, а также верапамил и дильтиазем можно считать антигипертензивными препаратами первого ряда. При недостаточной эффективности монотерапии ингибиторов АПФ следует добавить антагонист кальция или диуретик (в первую очередь индапамид) [8]. Представленные данные свидетельствуют о том, что подходы к лечению АГ у больных сахарным диабетом значительно отличаются от подходов к лечению неосложненной гипертонической болезни. Последнее утверждение в значительной мере основывается на знании практическим врачом побочных эффектов широкого арсенала применяемых гипотензивных средств.