инкретины

1. Введение. Сахарный диабет типа 2 (СД-2) характеризуется нарушениями секреции инсулина в В-клетках островков поджелудочной железы и снижением чувствительности тканей к этому гормону. Одной из причин недостаточности В-клеток является нарушение инсулинотропных стимулов из желудочно-кишечного тракта. Еще в начале прошлого века было обнаружено, что вытяжка из слизистой оболочки кишечника обладает способностью стимулировать секрецию инсулина (1, 2). Было предположено, что слизистая кишечника продуцирует инсулинотропный гормон и этот гипотетический гормон был назван «инкретин». Более поздние исследования показали, что в желудочно-кишечном тракте образуется ряд гормонов, которые выделяются в ответ на прием пищи и потенцируют глюкозостимулированную секрецию инсулина (4). Поиск инкретинов было особенно простимулирован наблюдениями, показавшими, что оральное введение глюкозы стимулирует секрецию инсулина в большей степени, чем внутривенное введение (5, 6). Причиной этого эффета является гуморальная субстанция, которая образуется в слизистой кишечника и стимулирует секрецию инсулина в В-клетках (7). Эта связь между жедудочно-кишечным трактом и полжелудочной железой была обозначена как «энтероинсулярная ось» (8). Полученные данные свидетельствуют, что энтероинсулярная ось ответствена за продукцию около 60% постпрандиального инсулина (6, 9). Paзличают нервную и гормональную составляющие энтероинсулярной оси (4). Последняя описывается термином «инкретин». Признаками инкретина обладают такие гастроинтестинальные гормоны как секретин, холецистокинин, вазоактивный интестинальный полипептид. Однако важнейшими инкретинами являются глюкагоно-подобный полипептид-1 (ГПП-1) и гастро-ингибирующий полипептид (ГИП) (10-12). ГИП, названный также глюкозо-зависимый инсулинотропный полипептид, синтезируется и секретируется в энтеро-эндокринных К-клетках (13), которые локализуются преимущественно в двенадцатиперстной кишке и проксимальном отделе тонкой кишки. Стимулируется секреция ГИПа углеводами, жирами и аминокислотами, причем жир является наиболее мощным стимулятором секреции этого гормона (14, 15). ГПП-1 синтезируется энтеро-эндокринными L-клетками, которые локализуются преимущественно в дистальной части тонкой кишки и в толстой кишке (16). ГПП-1 выделяется о ответ на прием пищи (17, 18), причем жиры и углеводы наиболее мощные стимуляторы секреции ГПП-1 (19). Оба инкретина потенцируют глюкозостимулированную секрецию инсулина (20). Стимуляция или модулирование инкретинового эффекта для терапии СД-2 давно привлекали внимание исследователей, однако лишь в последнее время удалось разработать методы лечения, эффективность которых подтверждена клиническими наблюдениями. 2. Физиологические эффекты инкретинов – ГПП-1 и ГИП. 2.1. Синтез, секреция и выделение инкретинов. Ген проглюкагона человека локализуется на длинном плече хромосомы 2 (21) и состоит из 6 экзонов и 5 интронов (16, 21 ). Интестинальные L-клетки продуцируют глюкагоноподобный полипептид-1 (ГПП-1), глюкагоноподобный полипептид-2 (ГПП-2) (22) и глицентин (23). ГПП-1 является инсулинотропным гормоном (24, 25), ГПП-2 гормон, регулирующий рост тонкой киши (26). У млекопитающих ГПП-1 состоит из 30 аминокислот и примерно на 50% гомологичен глюкагону. Выделены различные иммунореактивные формы ГПП-1, включая амиды ГПП-1(7-37) и ГПП-1 (7-36). Основная масса цуркулирующего ГПП-1 представлена амидом ГПП-1 (7-36). ГПП-1 (7-36) и ГПП-1 (7-37) эквипотентны в стимуляции секреции инсулина и имеют идентичный период полураспада (27, 28). Относительно мало известно о регуляции экспрессии гена проглюкагона и регуляции биосинтеза ГПП-1 в интестинальных L-клетках. У млекопитающих ген проглюкагона стимулирует синтез ГПП-1 путем транскрипции мРНК (16, 29). Определяющим звеном в этом процессе является образование специфической прогормональной конвертазы, фермента, который ответственен за образование ГПП-1 (30). Полагают, что регуляция синтеза ГПП-1 в L-клетках осуществляется нутритивными и гормональными факторами (31). Оральное введение нутриенов вызывает у человека очень быстрое (в течении 2-3-х минут) повышение ГПП-1 в плазме, с первым пиком 15-20 минут после приема пищи и вторым пиком примерно спустя 1-2 часа (17, 32). Так как продуцирующие ГПП-1 L-клетки преимущественно расположены в дистальном отделе тонкой кишки и в толстой кишке (16, 33), то маловероятно, что быстрое повышение ГПП-1 в плазме обусловлено прямым влиянием нутриентов на L-клетки. Предположено, что существует проксимально-дистальная регуляторная петля в кишечнике, которая передает нервным или эндокринным путем стимулирующие сигналы, индуцированные приемом пищи на L-клетки в дистальных участках кишечника (34). Ген ГИПа локализован на длинном плече хромосомы 17 (35) и состоит из 6 экзонов (16). Предшественник ГИПа – проГИП – под действием сигнального пептида делится на С-терминальный пептид и N-терминальный пептид. При отщеплении боковой аминокислоты аргинина образуется биологически активный, зрелый ГИП, состоящий из 42 аминокислот. У человека и грызунов ген ГИПа находится в клетках желудка, кишечника и подчелюстной слюной железы (13, 36-38). Прием богатой углеводами или жирами пищи стимулирует секрецию ГИПа с пиком спустя 15-30 минут (39-40). При отщеплении аминокислоты аланин под влиянием дипептидилпептидазы- 4 (ДПП-4) ГИП и ГПП-1 инактивируются (41-44) и теряют способность стимулировать секрецию инсулина. ДПП-4 обнаружен на щеточной кайме кишечных клеток, мембраннах печеночных клеток, в капиллярах, а также в растворимой форме в плазме крови (45). Период полусуществования экзогенного биологического активного ГПП-1 составляет менее 2-х минут как у грызунов (44), так и у здоровых людей и больных сахарным диабетом (41). Период полусуществования ГИПа у грызунов меньше 2-х минут (44), около 7 минут у здоровых людей и около 5 минут у больных сахарным диабетом (42). ГПП-1 и ГИП инактивируются при пассаже через печень и далее метаболизируются периферическими тканями. Остатки инкретинов в основном выделяются из организма почками (46, 47). 2.2. Действие инкретинов на островковый аппарат поджелудочной железы. Рецептор ГПП-1 выделен из числа цДНК островков поджелудочной железы крыс (48), рецептор ГИП из числа цДНК коры головного мозга крыс (49). Эти рецепторы относятся к локализованным на клеточных мембранах G-протеинам и имеют схожие структурные элементы, и входят вместе с рецепторами глюкагона, вазоактивного интестинального пептида, секретина в одно семейство (50). У человека и грызунов рецептор ГПП-1 обнаружен в разлиных тканях и органах, включая А-, В-, и Д-клетки отстровков Лангерганса, легкие, желудок, кишечник, почки, сердце, ствол мозга, гипоталамус, эпифиз (51-54). Рецептор ГИПа локализован в поджелудочной железе, желудке, кишечнике, жировой ткани, коре надпочечников, легких, эпифизе, сердце, костях, эндотелии сосудов и различных регионах мозга (49, 55). Полученные данные свидетельствуют об идентичности изменений в мембранах и цитозоле про воздействии ГПП-1 и ГИП на соответствующие рецепторы. Эти инкретины активируют протеинкиназу-А путем стимуляции аденилатциклазы и протеинкиназу-С путем стимуляции фосфолипазы-С (48, 52, 56, 57). Активированные протеинкиназы угнетают АТФзависимые калиевые каналы, что ведет к деполяризации мембран и повышению содержания свободного Са в цитозоле (58). Свободный внутриклеточный Са непосредственно активирует процесс синтеза инсулина (59). Инсулинотропный эффект ГПП-1 и ГИП проявляется только при повышенной концентрации глюкозы в плазме крови. Почему при низком и нормальном уровне глюкозы инкретины не оказывают инсулинотропное действие остается неясным. Одна из гипотез сводится к следующему. Повышенние концентрации глюкозы в ответ на прием пищи сопровождается уменьшением уровня АДФ. Только при недостатке АДФ активация протеинкиназы-А ведет к стимуляции секреции инсулина путем угнетения АТФзависимого тока калия через мембрану, ее деполяризации и освобождении свободного Са (60). В условиях нормогликемии отношение АДФ/АТФ повышено. При этом активация протеинкиназы-А стимулирует АТФзависимый ток калия, поляризация мембраны не меняется, соответственно секреция инсулина не претерпевает изменений (60). ГПП-1 и ГИП активируют накопление запасов инсулина в В-клетках, обеспечивая его секрецию в ответ на последующие стимулирующие сигналы. Эта реакция инициируется активацией транскрипции гена инсулина с последующим повышением биосинтеза и стабильности мРНК (56, 61). ГПП-1 также тормозит секрецию глюкагона (62, 63) и стимулирует секрецию соматостатина (63). Увеличение секреции соматостатина обусловлено прямым воздействием ГПП-1 на соматостатинпродуцирующие Д-клетки, в то время как торможение образования глюкагона осуществляется как путем прямого влияния ГПП-1 на рецепторы А-клеток, так и через стимуляцию секреции инсулина и соматостатина, которые способны подавлять секрецию глюкагона (64). Кроме модуляции секреции гормонов ГПП-1 вызывает и другие изменения в островках поджелудочной железы. ГПП-1 повышает чувствительность к глюкозе глюкозорезистентных В-клеток (65). Введение ГПП-1 индуцирует пролиферацию и неогенез островковых клеток. ГПП-1 стимулирует синтез ДНК (66) и дифференцировку плюропотентных панкреатических клеток в эндокринные инсулинсекретирующие клетки (67, 68). Как однократное, так и хроническое введение ГПП-1 или его аналогов увеличивает массу В-клеток у здоровых и диабетических мышей (69-71). Длительное введение ГПП-1 уменьшает возрастное снижение толерантности к глюкозе у крыс, коррелирующее с увеличением массы В-клеток (72). Аналог ГПП-1 эксендин-4 предупреждает или затягивает развитие диабета у db/db мышей и уменьшает тяжесть диабета, вызванного стрептозотоцином или частичной панкреатэктомией (73-75). Активация рецептора ГПП-1 также предупреждает или тормозит гибель В-клеток, индуцированную стрептозотоцином, цитокинами, жирными кислотами, пероксидами (76-78). Введение эксендин-4 смягчает проявления апоптоза В-клеток, вызванного токсическим эффектом стрептозотоцина (76). Индуцированные цитокинами апоптоз изолированных В-клеток также уменьшался под действием эксендин-4 (76). Степень выживания изолированных островков поджелудочной железы человека повышалась под действием ГПП-1 за счет угнетения каспазы-3 и за счет стимуляции антиапоптозного протеина Всl-2 (79). Влияние ГИПа на островковый аппарат поджелудочной железы исследовано в меньшей степени. ГИП имеет как схожие так и отличающиеся от ГПП-1 эффекты. Также как и ГПП-1 ГИП ускоряет пролиферацию В-клеток и угнетает их апоптоз in vitro (80-82). ГИП стимулирует транскрипцию и транслокацию гена проинсулина (83, 84). ГИП стимулирует рост, дифференцировку, пролиферацию и выживание В-клеток (82, 85). В отличии от ГПП-1 ГИП оказывает глюкагонотропное действие у человека в условиях эугликемии (86). Таким образом, ГПП-1 и ГИП ответственны за инкретиновый эффект. Количественная величина этого эффекта определяется разницей инсулинового эффекта в ответ на оральное и внутривенное введение глюкоза при идентичной концентрации глюкозы в крови в условиях этих нагрузок (20, 87-89). 2.3. Внепанкреатическое действие инкретинов. ГПП-1 тормозит желудочную эвакуацию (90), замедляет транзит нутриентов из желудка в кишечник и тем влияет на повышение уровня глюкозы в крови в ответ на прием пищи. У больных сахарным диабетом внутривенное введение ГПП-1 достоверно уменьшает постпрандиальный рост гликемии без изменения секреции инсулина, а лишь за счет торможения эвакуации желудка (91). Тормозное влияние ГПП-1 на желудочную эвакуацию блокировалось антагонистами этого инкретина (92). Разовое внутримозговое введение ГПП-1 у грызунов ведет к временному прекращению приема пищи (93). Длительное введение агониста рецептора ГПП-1 в периферическую кровь ведет к чувству сытости, снижению веса и угнетает прием энергетических субстратов у грызунов (94-96) и людей (97-99). Тормозное действие ГПП-1 на прием пищи может реализовываться как путем прямого или опосредованного влияния на гипоталамический центр насыщения, так и за счет томожения желудочной эвакуции. Рецепторы ГПП-1 и ГПП-1-иммунореактивные волокна обнаруживаются в тех регионах мозга, которые контролируют энергетический гомеостаз (100, 101). Тормозное действие ГПП-1 на прием пищи может быть также обусловлено негативным влиянием на вкусовые ощущения и активацией в центральной нервной системе соответсвующих центров (102-104). ГИП в отличии от ГПП-1 не угнетает желудочную эвакуацию у человека (105). ГИП повышает интестинальный транспорт гексозы (106). ГИП тормозит продукцию глюкозы печеночными клетками (107), усиливает усвоение глюкозы в изолированной диафрагмальной мышце мышей (108). Рецептор ГИПа обнаружен в адипоцитах (109), в которых ГИП усиливает транспорт глюкозы (110), стимулирует синтез жирных кислот (111) и повышает активность липопротеиновой липазы (112). Кроме того ГИП способствует включению жирных кислот в жировую ткань (113). В итоге перечисленные эффекты ведут к отложению жира в организме. Ведение ГИПа снижает уровень триглицеридов в крови собак (114), тормозит липолитический эффект глюкагона на адипоциты ( 115, 116). Значение ГИПа для энергетического обмена убедительно показано в опытах на мышах с генетическим дефектом рецептора этого полипептида. При отсутствии рецепторов ГИПа в организме стимулирующее действие глюкозы на секрецию инсулина как и чувствительность тканей к инсулину не менялись (117). Однокo у этих мышей несмотря на высокожировую пищу ожирение не развивалось (118). Более того, если мыши без рецептора ГИП скрещивались с популяцией мышей оb/оb с генетическим ожирением, то у потомков с двойным генетическим дефектом индуцированное кормлением ожирение выражено в меньшей степени, чем у оb/оb мышей (118). Эти данные свидетельствуют о том, что ГИП способствует ожирению. Хотя рецепторы ГИПа представлены в различных регионах мозга, действие его на центральную нервную систему не ясно. 3. Изменения инкретинового эффекта, ГПП-1 и ГИП при СД-2. При сравнении секреции инсулина в ответ на оральную и внутривенную нагрузку глюкозы при условии одинаковой концентрации глюкозы в крови оказалась, что превышение секреции инсулина на пероральное введение у здоровых людей достоверно выше, чем при СД-2 (9). На основании этого был сделан вывод, что при СД-2 нарушено инсулинстимулирующее действие инкретинов, и что это может иметь патогенетическое значение в развитии СД-2. Дефект действия инкретинов может являться следствием нарушения их секреции так и нарушения инмулинстимулирующего действиия на В-клетки. Данные о секреции инкретинов весьма противоречивы. У больных с повышенным уровнем глюкозы в крови и у лиц с нарушенной толерантностью к глюкозе находили повышенную (119, 120), пониженную (121) или не измененую (122, 123) концентрацию ГПП-1 в плазме. При ожирении описаны как повышенная (124), так и пониженная (125, 126) секреция ГПП-1. Сообщалось, что у женщин она выше, чем у мужчин (121). Подобный разброс данных связан с методами исследования. В более ранних работах наряду с ГПП-1 определялись также пептиды из поджелудочной железы, включая продукты панкреатического проглюкагона, который, как известно, продуцируется в повышенных колическтвах при 2СД (120). В большинстве исследований использовались методы определения ГПП-1 и ГИПа, которые не способны различать активную и инактивированную форму гормона. Однако и более поздние методики определяют не только интактный ГПП-1, но его инактивный метаболит - ГПП-1(9 – 36) амид. Соответственно, все выводы о секреции этих полипептидов в различных условиях следует принимать с определенной оговоркой. В ответ на прием небольшой порции пищи (230 ккал) не найдено повышения уровня ГПП-1 как при СД-2, так и сахарном диабете типа 1 (127). В ответ на прием большей порции пищи (566 ккал) у больных СД-2 найдено некоторое увеличение концетрации как суммарного так и интактного (биологически активного) ГПП-1 в раннюю фазу (30-45 мин) и достоверное снижение в позднюю фазу (75-150 мин) в сравнении со здоровыми людьми (128). Одним из обьяснений снижения секреции ГПП-1 может быть угнетение желудочной эвакуации, в результате чего пища адсорбируется в проксимальных отделах и не достигает дистальных отделов кишечника где преимущественно локализуются ГПП-1-продуцирующие L-клетки. Этот вывод подтверждается фактом повышения секреции ГПП-1 при применении препаратов активирующих желудочную эвакуацию, а также при применении ингибиторов α-глюкозидазы, ведущих к повышенному поступлению углеводов в дистальные отделы кишечника (129, 130). У лиц с ожирением усилена абсорбция нутриентов в проксимальном отделе кишечника (131), что может служить обьяснением снижения секреции ГПП-1 у них (119, 126, 132), несмотря на преимущественную локализацию L-клеток в дистальных отделах. Возможно, что при приеме малых порций пищи она усвaивается большей степенью в проксимальных отделах и соответственно незначительно стимулируются дистальные отделы. Почему при СД-2 концентрация ГПП-1 в крови ниже чем у здоровых неясно. Возможно как снижение секреции ГПП-1 в L-клетках, так и ускорение разрушения и выведения из организма. Сравнение кривых выведения инкретина при внутривенном введение различных доз ГПП-1 (2,5 и 25 нмоль) не выявило различий между больными СД-2 и у здоровыми людьми (133). Следовательно, уменьшение концентрации ГПП-1 после еды при СД-2 скорее результат нарушения секреции этого инкретина. При сравнении секреции ГПП-1 у близнецов она была ниже у заболевших диабетом (121). У ближайших кровных родственников больных СД-2 секреция ГПП-1 не отличалась от здоровой популяции, не имевших в семье диабетиков (134). Следовательно, снижение секреции этого инкретина скорее развивается вследствие сахарного диабета. Приведенные данные не позволяют рассматривать снижение секреции ГПП-1 как фактор, приводящий к развитию сахарного диабета. Секреция ГИП при сахарном диабете не меняется. Базальный уровень как интактного (биологически активного) так и суммарного ГИПа у здоровых и лиц с СД-2 одинаков(128). Также одинакова концентрация этого инкретина в крови в течение 120 мин после приема пищи (128). Введение ГИП здоровым людям в условиях гипергликемии сопровождается торможением секреции инсулина. У больных СД-2 этот инсулинтормозный эффект ГИПа не выявляется (125). Таким образом, при СД-2 нарушен инкретиновый эффект. Важно подчеркнуть, что при СД-2 снижена на 20-30% секреция ГПП-1 и сохранено его инсулинстимулирующее действие. Секреция ГИПа не меняется при сахарнос диабете, однако его стимулирующее действие на В-клетки снижено. Причины этих нарушений окончательно не выяснены. Нарушение секреции ГПП-1 по видимому, следствие СД-2. Нарушение инсулинотропного действия ГИПа трактовалось как первичное изменение влияния ГИП на В-клетки (123, 136). Однако это скорее проявление недостаточной реакции В-клеток на любые стимулирующие сигналы (137-139). Другие инсулистимулирующие субстанции как глюкоза, сульфонилмочевина, аргинин подобно ГИП по сравнению со здоровыми людьми при СД-2 проявляют себя как слабый стимулятор В-клеток (140-142). 4. Лечебное применение инкретинов при СД-2 4.1. Лечебный потенциал ГИПа. В силу инсулинотропного действия многократно пытались использовать ГИП для лечения СД-2 (143-145). Особенно привлекает глюкозозависимость инсулинотропного действия ГИПа, которая практически исключает развитие гипогликемии, характерной для таких стимуляторов В-клеток как препараты сульфонилмочевины или глинид (146, 147). Однако инсулинотропное действие ГИПа при СД-2 ослаблено (123, 135, 143, 144) и уже в силу этого не следует ожидать выраженного терапевтического действия. Фармакокинетические свойства ГИПа также скорее свидетельствуют против скорого использования его при лечении СД-2. В силу очень высокой скорости энзиматического разрушения in vivo для достижения терапевтической концентрации ГИПа в организма требуется его непрерывное парентеральное введение (149, 150). В последние годы удалось синтезировать аналоги этого полипептида, которые не инактивируются столь быстро (151-153). Насколько они применимы для лечения СД-2 еще не исследовано. Серьезным препятствием для применеия ГИПа при СД-2 является его глюкозозависимое глюкагонстимулирующее действие (86, 154), что может негативно сказаться на гликемии. Наконец ГИП способствует отложению жира в организме (155) и при длительном применении может привести к нежелательному повышению веса. Накопленные данные и теоретические положения скорее свидетельствуют против применения препаратов ГИПа в лечении СД-2. Интерес представляют стимуляторы секреции этого инкретина, особенно способные воздействовать физиологическим путем на эндокрино-интестинальные К-клетки и повышать временно концентрацию ГИПа, например, в постпрандиальный период, когда особенно проявляется недостаточность В-клеток при СД-2. 4.2. Лечебный потенциал и применение ГПП-1. Терапевтический эффект ГПП-1 доказан клиническими исследованиями (156-160) и не вызывает сомнений. В сравнении с другими антидиабетическими препаратами ГПП-1 имеет существенные преимущества. Он стимулирует секрецию инсулина глюкозозависимо, при нормальной или повышенной концентрации глюкозы в крови (27,88, 160, 161). По крайней мере при внутривенном введении ГПП-1 снижает при СД-2 уровень гликемии до нормальных параметров (27, 161). При уровне глюкозы в крови ниже 5 ммоль/л ГПП-1 не оказает дальнейшего сахароснижающего действия (27, 162). Эти данные исключают возможность развития гипогликемии при применении этого инкретина. В снижении уровня гликемии играет роль не только инсулинотропное действие, но и способность ГПП-1 угнетать глюкозозависимо секрецию глюкагона (27, 62, 160, 163, 184), уменьшать примерно на 20% прием пищи, по-видимому за счет более быстрого развития чувства насыщения (164, 165), и в итоге приводить к стабильному снижению веса тела (166). В исследованиях животных доказано увеличение массы В-клеток под действием ГПП-1 (160), как и снижение их апоптоза, активация пролиферации и неогенез (160, 167, 168). С одной стороны эти эффекты позволяют ожидать усиление регенерации островкового аппрата поджелудочной железы при СД-2, с другой стороны имеется и определенная опасность стимуляции опухолевого роста. В связи с этим следует отметить, что в исследованиях животных, как и в проведенных клинических набдюдениях ни в одном случае не наблюдалось развитие опухолей. Хотя лечебное действии ГПП-1 описано еще в 1992 г. (169), только в 2005 г. допущен первый препарат этого инкретина для лечения СД-2. В силу очень быстрого разрушения в организме в качестве лечебного препарата используется не нативный ГПП-1, а его аналоги. Фирмы Эли Лилли и Амилин Фармацеитикалс (США) разработали синтетический препарат эксенатиде, который под названием «Биетта» („Byetta“) американским комитетом по допуску медицинских препаратов допущен 28 апреля 2005 г. для лечения СД-2 в комбинации с метформином, с препаратами сулбфонилмочивины, либо в комбинации с этими обоими препаратами одновременно. Эксенатиде вводится подкожно, два раза в день. Разовая доза 5 либо 10 мг, стоимость месячного лечения 150 или 175 долларов США соответственно. Ексенатиде – это естественный агонист рецептора ГПП-1. Его получают из слюнной железы весьма редкой североамериканской ящерицы Gila Lizard. Впервые описан был новый полипептид в слюне этой ящерицы ньюйоркским эндокринологом Джон Энг (170) под названием эксендин-4. Ехендин-4 на 52% гомологичен ГПП-1. Его период полуразрушения составляет 2-4 часа и за счет этого после подкожной инъекции достигается достаточно длительная терапевтическая концентрация. Физиологические и терапевтические эффекты эксенатиде аналогичны ГПП-1. Клинические наблюдения демонстрируют наличие ряда побочных эффектов этого препарата, которые как правило протекают в легкой форме и не являются препятствием для его использования. Наиболее часто развивается тошнота, порой до рвоты. Тошнота в начале лечения отмечается у 20-30% больных и четко зависит от дозы препарата (171, 172). Причина тошноты возможно кроется в прямом влиянии эксенатиде на рецепторы ГПП-1 в мозге (аreа pоstremа) (173) и в замедлении желудочной эвакуации и как следствие возникновение чувства полноты в эпигастрии (179). Со временем эти симптомы исчезают или по крайней мере становятся менее выраженными. В связи с этим рекомендуется лечение начинать с дозы 5 мг два раза в день и через месяц повышать дозу до 10 мг два раза в день. Так как эксенатиде для организма чужеродный белок, то теоретически возможны иммунные реакции, направленные на элиминацию этого пептида из организма. Действительно, у 30% больных получавших эксенатиде обнаруживаются в крови антитела к нему (171). Однако это не сопровождалось ослаблением действия препарата или другими побочными нежелательными эффектами (171). Ряд фармацевтических фирм интесивно ведут работы с целью разработки аналогов инкретинов для лечения сахарного диабета. Эти препараты, включая эксенатиде, получили групповое название «инкретин-миметики». 5. Лечебный потенциал ингибиторов ДПП-4. ГПП-1 и ГИП очень быстро, в течении всего нескольких минут разрушаются и инактивируются в организме. В основном эта инактивация происходит путем отщепления аминокислоты аланин под действием ДПП-4. Ингибиторы ДПП-4 существенно продлевают период полусуществования инкретинов (174-176, 182), соответственно усиливают их инcулинотропное действи, и на этом базируется их терапевтическое применение. Большинство ингибиторов ДПП-4, которые в настоящее время находятся в клиническом испытании, относятся к пирролидинам и ведут к необратимому энзиматическому разрушению ДПП-4 (174). За счет этого в ответ на прием пищи или раствора глюкозы концентрация ГПП-1 и ГИПа в плазме крови растет в большей степени (у людей в среднем в 2-3 раза) и на более длительный срок, чем без приема ингибиторов ДПП-4. Под влиянием ингибитора ДПП-4 концентрация активного ГПП-1 после приема смешанной пищи сохраняется в течении примерно одного часа на уровне 15-30 пмоль/л (177). Следует отметить, что эффективность ингибитора ДПП-4 лимитируется способностью эндокринных интестинальных клеток секретировать ГПП-1 и ГИП. В настоящее время разработаны следующие препараты ингибитора ДПП-4: вилдаглиптин фирмы «Новартис», ситаглиптин фирмы «Мерк», саксаглиптин фирмы «Бристол-Майерс-Сквибб». Ситаглиптин под наименованием янувия (Januvia) допущен в 2007 г. для лечения СД-2 в США и Европе. ДПП-4 относятся к семейству серин-пептидаз, которое также включает ДПП-8 и ДПП-9. Функция двух последних не ясна. Введение ингибиторов ДПП-8 и ДПП-9 крысам приводило к алопеции, тромбоцито- и ретикулоцитопении, увеличению селезенки, гистологическим изменениям в разных органах, а также к повышенной смертности. У собак ингибиторы ДПП-8 и ДПП-9 вызывали гастроинтестинальные побочные эффекты. In vitro они угнетали активирование Т-клеток. В сравнительных сериях выше перечисленных исследований побочные эффекты при применении ингибитора ДПП-4 не обнаруживались (178, 179). В экспериментальных и клинических исследованиях ингибиторы ДПП-4 показали себя эффективными и надежными, без побочных эффектов препаратами (180-182, 186). Исследований действия и побочных эффектов ингибиторов ДПП-4 у больных СД-2 пока мало. Применение этого препарата у 93 больных СД-2 в течение 4-х недель снизило сахар на 20 мг/дл и НbА1с около 0,5% (177). Вилдаглиптин в комбинации с метформином дополнительно снижал НbА1с примерно на 1% (183). Как и ГПП-1-миметики ингибиторы ДПП-4 не вызывают гипогликемических состояний (176, 182, 187). Лечебное применение ингибитора ДПП-1 в тeчение одного года сопровождалось ростом эффективности препарата (176, 185, 188). Обьясняют этот феномен возможным увеличением числа В-клеток под действием ГПП-1 (176). В сравнении с инкретин-миметиками побочный эффект в виде тошноты при применении ингибиторов ДПП-4 выражен в меньшей степени. С другой стороны проведенные исследования ингибиторов ДПП-4 не продемонстрировали характерное для инкретин-миметиков снижение веса тела. Одним из обьяснений служит возможность усиления действия не только инкретинов, но и других пептидных гормонов, в частности, регулирующих энергетический обмен. Различные пептидные гормоны, нейропептиды, а также ряд других активных веществ, разрушающихся и инактивирующихся серин-пептидазами, под влиянием ингибиторов ДПП-4 могут видоизменять и усиливать свои биологические эффекты, что представляет потенциальный риск этой группы препаратов. Сравнительных исследований различных ингибиторов ДПП-4 не проводилось, равно как и нет работ, в которых сопоставлялись бы эффекты ингибиторов ДПП-4 и инкретин-миметиков. Преимуществом в сравнении с ГПП-1-миметиком является возможность использовать ингибиторы ДПП-4 как таблетированный препарат (189). 6. Стимуляция инкретинового эффекта минеральной водой. Питьевое лечение минеральной водой давно и успешно используется при сахарном диабете (190). Согласно современным представлениям минеральная вода реализует свое терапевтическое действие за счет инкретинового эффекта, за счет активации энтероинсулярной оси. Впервые это положение теоретически обосновали и доказали в 70-х годах прошлого столетия Б.Г.Кузнецов с сотрудниками. В исследованиях на крысах, здоровых волонтерах и больных СД-2 было показано, что минеральные воды содержащие ионы гидрокарбоната, существенно повышают глюкозостимулированную секрецию инсулина, в то время как натощаковый (базальный) уровень гормона практически не меняется (191-193). Принцип этих исследований заключался в сравнении гликемических и инсулинемических кривых в динамике оральной нагрузкой глюкозой, растворенной один раз в водопроводной, а другой раз – в минеральной воде. Как у животных, так и у людей при нагрузке глюкозой, растворенной в минеральной воде, секреция инсулина была выше, чем при преме равного количества глюкозы, растворенной в водопроводной воде. Особенно наглядно это проявлялось в первые 20-30 минут теста. Уровень гликемии также был несколько выше при приеме минеральной воды, однако прирост инсулинемии был достоверно выше прироста гликемии. Отношение суммарной секреции инсулина к величине гликемии (оценивалась по площади ограниченной гликемической кривой) было во всех группах животных и людей достоверно выше при приеме глюкозы, растворенной в минеральной воде (192, 194). Нет оснований пологать, что компоненты минеральной воды после резорбции оказывают непосредственное стимулирующее действие на В-клетки островков поджелудочной железы. Прием внутрь одной («чистой») минеральной воды не меняет концентрации инсулина в крови. С другой стороны, в минеральной воде не содержатся компоненты, не встречающиеся в пище. Из числа нутриентов, как известно, только глюкоза обладает свойством непосредственно стимулировать В-клетки. Соответственно сделан вывод, что инсулинстимулирующее действие минеральной воды опосредовано сигналами из гастро-интестинального тракта, т.е. реализуется путем активации энтероинсулярной оси (192, 194). Островковый аппарат поджелудочной железы получает как нервные, так и гормональные сигналы из желудочно-кишечного тракта (4, 195). О значении нервных компонентов в функциональной деятельности энтеро-инсулярной оси известно сравнительно мало. Также мало данных о роли нервных элементов в реализации инсулинстимулирующего действия минеральной воды. По крайней мере, стволовая ваготомия ни у животных, ни у больных язвенной болезнью не меняла инсулинстимулирующее действие минеральной воды (196, 197). Cущественно больше исследовано влияние минеральной воды на гормональную составляющую энтероинсулярной оси. Прием внутрь минеральной воды приводит к секреции ряда гастро-интестинальных гормонов, обладающих инсулинстимулирующим эффектом. Радиоиммунными методами доказано увеличение секреции гастрина, вазоактивного интестинального полипептида (198, 199), биологическими методами – секреции секретина и холецистокинина (200). Наконец, у здоровых людей в течение первого часа после приема минеральной воды установлено повышение концентрации в крови одного их признанных инкретинов – ГИПа (199). Стимуляция эндокринно-интестинальных клеток может быть обусловлена прямым воздействием компонентов минеральной воды на рецепторы этих клеток. Кроме того, гормональный аппарат желудочно-кишечного тракта может активироваться опосредовано, за счет изменения функционального состояния пищеварительных органов. Прием внутрь минеральной воды вызывает обширный спектр функциональных сдвигов в органах пищеварения, которые по объему, направленности и выраженности схожи с изменениями, развивающимися в ответ на прием пищи. Минеральная вода меняет осмолярность содержимого желудка и кишечника, повышает внутрижелудочный рН, стимулирует желудочную секрецию и моторику, ускоряет желудочную эвакуацию и пассаж по кишечнику, активирует сократительную деятельность желчного пузыря, стимулирует функцию экскреторных клеток поджелудочной железы и продукцию желчи гепатоцитами, угнетает в течении часа резорбтивную функцию кишечника (201). Значительная часть этих изменений развивается при регуляторном участии интестинальных гормонов. Не вызывает сомнений, что гамма перечисленных реакций в органах пищеварения сопровождается изменениями секреции гастро-интестинальных гормонов, и в итоге, активацией энтероинсулярной оси. Одной из причин повышения секреции инсулина при приеме внутрь глюкозы, растворенной в минеральной воде, может быть стимуляция желудочной эвакуации и более быстрое поступление глюкозы в кровь. Действительно, уровень гликемии в этих условиях выше, чем при приеме глюкозы, растворенной в водопроводной воде (192, 198). Однако рост инсулинемии при приеме минеральной достоверно выше роста гликемии, что свидетельствует о ведущей роли активации энтероинсулярной оси в стимуляции В-клеток. В связи с этим следует еще раз указать, что минеральная вода повышает лишь стимулированную секрецию инсулина, и не меняет секреторную функцию В-клеток в условиях эугликемии, т.е. демонстрирует наиболее характерные особенности инкретинов. Хотя есть все основания полагать, что инкретиновый эффект является основополагающим механизмом лечебного действия минеральных вод, требуются дальнейшие исследования этой проблемы. В частности нет данных о влиянии минеральной воды на секрецию ГПП-1, не изучено как меняется секреция ГИПа под действиям минеральной воды у больных сахарным диабетом. Для понимания механизма действия питьевого лечения, чрезвычайно интересным было бы сопоставление эффектов орального введения минеральной и водопроводной воды в условиях хронического внутривенного введения глюкозы с темпом, обеспечивающий постоянный контролируемый уровень гипергликемии. 7. Заключение. В последнее десятилетие благодаря фундаментальным и клиническим исследованиям развилось новое направление в лечении СД-2, базирующееся на использовании инкретинового эффекта. Изучены свойства и лечебный потенциал ГПП-1 и ГИПа, интестинальных гормонов, играющих ведущую роль в реализации инкретинового эффекта. В то время как ГИП играет вероятно патофизиологическую роль в нарушении секреции инсулина при СД-2, применение его в качестве лечебного препарата малоперспективно. В противоположность этому сегодня нет сомнений в терапевтической эффективности ГПП-1. Его отличает основополагающее преимущество в сравнении с применяющимися антидиабетическими препаратами – глюкозозависимые стимуляция секреции инсулина и торможение секреции глюкагона. Возможные торможение апоптоза В-клеток и усиление их регенерации пока не могут быть учтены при клинической оценке дериватов ГПП-1, но дают надежду, что при СД-2 удастся остановить прогрессирующее снижение функциональной активности В-клеток и уменьшение их количества. Оптимальным был бы инкретин-миметик, действующий 24 часа. Однократное введение такого препарата обеспечивало бы в течение суток адекватную секрецию инсулина в ответ на пищу не зависимо от времени ее приема и количества. Весьма перспективны ингибиторы ДПП-4, которые обладая преимуществами инкретин-миметиков, сохраняют более длительно свое действие и тому же имеют меньше побочных эффектов. Благодаря исследованию инкретинового эффекта в новом свете предстали минеральные воды. Внутренний прием минеральных вод, содержащих ионы гидрокарбоната, активирует инкретиновый эффект. Так как эта активация весьма непродолжительна, всего 20-30 минут, то прием минеральной воды показан непосредственно перед каждой едой. Эмпирически, такая методика питьевого лечения применяется уже столетия. Учитывая широкий спектр терапевтических свойств питьевого лечения, минеральные воды заслуживают как один из дополнительных лечебных факторов определенное место в терапии СД-2. Литература