ИЗВИЛИСТОСТЬ СОСУДОВ СЕТЧАТКИ У ЛЮДЕЙ С ДИАБЕТОМ И ДИАБЕТИЧЕСКОЙ РЕТИНОПАТИЕЙ

Цель: изучение связи извилистости сосудов сетчатки с диабетом и диабетической ретинопатией (ДР).

Методы: Клиническое исследование 327 участников (224 с диабетом и 103 недиабетических контроля) в возрасте ≥18 лет. ДР была оценена по фотографиям глазного дна в соответствии с классификацией Airlie House [8] и классифицирована как легкая непролиферативная ДР (NPDR), умеренная непролиферативная ДР и угрожающая зрению ДР (VTDR). Ретинальная извилистость сосуда измерялась по дискоцентрированным фотографиям сетчатки. Измерения проводились с помощью полуавтоматической компьютерной программы.

Диабетическая ретинопатия (ДР) является одним из самых распространенных осложнений диабета [1]. Микрососудистая сеть сетчатки предоставляет уникальную возможность прямо и неинвазивно визуализировать систему кровообращения. Множество исследований предполагают, что изменения в сосудистой сети сетчатки (калибр сосуда, размер фрактала) могут быть маркерами диабета [2], диабетической ретинопатии [3,4] и нефропатии [5-7]. Кроме того, извилистость сосудов сетчатки напрямую связана с гемодинамическими изменениями при диабете, такими как нарушение кровотока, эндотелиальная дисфункция и повышенная продукция сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF). Предыдущие экспериментальные и клинические исследования также показали, что извилистые сосуды были связаны с ДР.

Исследование населения: Было набрано 224 белых людей с диабетом (85 с типом I и 139 с типом II) и 103 недиабетических белых индивидуума в качестве контроля в период с октября 2006 по апрель 2008 года. В исследования были включены пациенты в возрасте 18–70 лет и исключены люди, в анамнезе которых имели место эпилепсии или глаукомы, катаракты, операции на стекловидном теле / ​​сетчатке или какие-либо другие патологии глаза, помимо ДР.

Не диабетики так же проходили тест с применением глюкозы натощак.

Оценка других факторов риска: Все участники прошли опрос с использованием анкет, выявляющих прошлую историю болезни, наличие вредных привычек, использование медикаментов (инсулин и препараты, перорально снижающие глюкозу, гипотензивные и гиполипидемические препараты).

Оценка ДР: Клинические осмотры и фотографии сетчатки глаза были выполнены для всех участников. ДР была оценена по цифровым фотографиям сетчатки. Оценка тяжести DR была выявлена для каждого глаза в соответствии с классификацией Эйрли Хаус [8]. ДР была классифицирована следующим образом: «Нет ДР», если уровень варьировался от 10 до 12; «Легкая непролиферативная ДР (NPDR)», если 14–20; «Умеренная ДР (NPDR)», если 31 или 41; и «Тяжелая непролиферативная ДР (NPDR)» и «пролиферативная ДР (PDR)», если это было 51–80. «Любая ДР» включает в себя уровни 14–80. Отек макулы был определен как «присутствует» или «отсутствует» и далее классифицируется как «клинически значимый отек желтого пятна» (CSMO) или нет.

Измерение извилистости сосудов сетчатки: Извилистость или искривление сосудистого русла были количественно измерены по цифровым фотографиям сетчатки диска. Использовался «обученный» грейдер, в зависимости от характеристик участников он применялся к каждому изображению, которые были разделены на три концентрические зоны. Все сосуды в этих зонах идентифицировались как артериола или венула. Грейдер тщательно проверил, все ли артериолы и венулы были правильно определены, основываясь на информации об их магистральных сосудах и цвете сосудов. Все исправления были внесены. Все сосуды, шириной более 40 мкм и проходящие через все три зоны были измерены. Средние значения среди крупнейших шести артериол и шести венул были обобщены как индексы извилистости артериол и венул соответственно.  Индекс извилистости сосуда рассчитывали как интеграл от общей квадратной кривизны вдоль пути сосуда, разделяя на общую длину дуги сосуда.

Полученные результаты: Было 224 (68,5%) пациентов с диабетом и 144 (44%) с ДР. Люди с диабетом были старше, имели более высокий ИМТ (индекс массы тела) и уровень холестерина, и были более склонны к гипертонии по сравнению с больными без диабета.  Диабетики с ДР болеют диабетом дольше, более склонны к использованию инсулина по сравнению с диабетиками без ДР. Средние значения артериолярной и венозной извилистости были выше у людей с диабетом. Однако среди больных диабетом артериолярная извилистость была выше у лиц с ДР.

Контрольные показатели артериолярной и венулярной извилистости были больше у людей с диабетом, как без ДР (средняя разница 12,4 × 10–5 и 13,3 × 10–5 соответственно;  р <0,05), так и у лиц с ДР (средняя разница 15,4 × 10−5 и 15,0 × 10-5 соответственно; р <0,01). По сравнению с людьми с диабетом, но без ДР, артериолярная извилистость была увеличена в легкой степени (средняя разница 2,09 × 10-5). Артериолярная извилистость увеличивается с увеличением тяжести ДР.

Среди людей с диабетом, после поправки на возраст, пол, длительность диабета, артериальное давление, ИМТ, холестерин, триацилглицерин, применение инсулина, антигипертензивных и гиполипидемических препаратов, и калибр сосудов, увеличение артериолярной извитости было значительно связано с легкой и умеренной непролиферативной ДР.

Обсуждение: В этом клиническом исследовании показано, что люди с диабетом чаще имели извилистые артериолы и венулы. Среди пациентов с диабетом увеличение артериолярной извитости было связано с легкой и умеренной ДР, но не VTDR (тяжелые или пролиферативный ДР). Венозная извилистость не была связана с ДР. Отношения между извилистостью сосудов сетчатки, диабетом и ДР были ранее продемонстрированы в исследованиях на животных [16] и людях [9]. Взаимосвязь между извилистостью сосудов сетчатки, диабетом и диабетической ретинопатией было продемонстрировано в экспериментальном исследовании крысиной модели с галактозой [16]. Кристинссон и партнеры, также показали, что пациенты с ДР и диабетическим макулярным отеком имели удлиненные и извилистые сосуды сетчатки [9]. Хотя методы измерения извилистости отличались между этим исследованием Кристинссона и текущим анализом, аналогичные ассоциации наблюдались, предполагая, что лица с диабетом, чаще имеют извилистые сетчатки сосуды даже при отсутствии ДР.

Гипотеза о связи аномалий в извилистости сосудов сетчатки и диабета биологически правдоподобна. Были исследования, предполагающие, что увеличение извилистости сосудов связано с гемодинамическими изменениями, вызванными диабетом, такими как нарушение кровотока [9, 12], тканевая гипоксия [11], эндотелиальная дисфункция [10, 13] и повышенные уровни VEGF [14]. У лиц с гипоперфузией, вызванной гипергликемией, может возникнуть нарушение кровотока, ведущее к потере ауторегуляторной функции сосудов [15]. Впоследствии сосуды становятся расширенными и извилистыми. Что еще более важно, извилистые сосуды означают отсутствие поддержки со стороны клеток стенки сосуда, что может способствовать повышенной хрупкости и уязвимости к кровотечениям [17], которые появляются как признаки ретинопатии.

Таким образом, в этом исследовании показана потенциальная полезность количественной оценки извилистости сосудов сетчатки в оценке ранних стадий структурных изменений в сетчатке. Микрососудистая сеть связана с диабетом и ДР. Пациенты с диабетом, более вероятно, имели увеличение извилистости сосудов сетчатки, чем недиабетические больные, независимо от наличия ДР. Увеличение артериолярной извитости ассоциируется с легкой или умеренным ДР среди лиц с диабетом. Эти результаты могут предложить новое понимание ранних связанных с диабетом микрососудистых изменениий в сетчатке и в других органах. Продольные исследования необходимы для того, чтобы определить, является ли сосудистая извилистость сетчатки ранним показателем микрососудистого повреждения при диабете.

Выводы: У людей, больных диабетом отмечалась более извилистая сосудистая сеть сетчатки, чем у лиц без диабета. У людей с диабетом повышенная извилистость артериол была связана с легкой и умеренной стадиями ДР. Это предполагает, что извилистость сосудов сетчатки может быть ранним показателем микрососудистого повреждения при диабете.

Список литературы

1. Wong TY, Klein K (2008) The epidemiology of eye diseases in diabetes. In: Ekoé JM, Rewers M, Williams R, Zimmet P (eds) The epidemiology of diabetes mellitus, 2nd edn. Wiley, Oxford, pp 475–497
2. Yau J, Kawasaki R, Islam F et al (2010) Retinal fractal dimension is increased in persons with diabetes but not impaired glucose metabolism: the Australian Diabetes, Obesity and Lifestyle (AusDiab) study. Diabetologia 53:2042–2045
3. Nguyen TT, Wang JJ, Wong TY (2007) Retinal vascular changes in pre-diabetes and prehypertension: new findings and their research and clinical implications. Diabetes Care 30:2708–2715
4. Grauslund J, Hodgson L, Kawasaki R, Green A, Sjolie AK, Wong TY (2009) Retinal vessel calibre and micro- and macrovascular complications in type 1 diabetes. Diabetologia 52:2213–2217
5. Cheung N, Rogers SL, Donaghue KC, Jenkins AJ, Tikellis G, Wong TY (2008) Retinal arteriolar dilation predicts retinopathy in adolescents with type 1 diabetes. Diabetes Care
6. Grauslund J, Green A, Kawasaki R, Hodgson L, Sjolie AK, Wong TY (2010) Retinal vascular fractals and microvascular and macrovascular complications in type 1 diabetes.
7. Wong TY, Shankar A, Klein R, Klein BE (2004) Retinal vessel diameters and the incidence of gross proteinuria and renal insufficiency in people with type 1 diabetes.
8. Wong TY, Klein R, Islam FM et al (2006) Diabetic retinopathy in a multi-ethnic cohort in the United States.
9. Kristinsson JK, Gottfredsdottir MS, Stefansson E (1997) Retinal vessel dilatation and elongation precedes diabetic macular oedema.
10. Tapp RJ, Williams C, Witt N et al (2007) Impact of size at birth on the microvasculature: the Avon Longitudinal Study of Parents and Children
11. Taarnhoj NC, Munch IC, Sander B et al (2008) Straight vs tortuous retinal arteries in relation to blood pressure and genetics
12. Kylstra JA, Wierzbicki T, Wolbarsht ML, Landers MB 3rd, Stefansson E (1986) The relationship between retinal vessel tortuosity, diameter, and transmural pressure.
13. Witt N, Wong TY, Hughes AD et al (2006) Abnormalities of retinal microvascular structure and risk of mortality from ischemic heart disease and stroke.
14. Ferrara DC, Koizumi H, Spaide RF (2007) Early bevacizumab treatment of central retinal vein occlusion. Am J Ophthalmol 144:864–871
15. Curtis TM, Gardiner TA, Stitt AW (2009) Microvascular lesions of diabetic retinopathy: clues towards understanding pathogenesis?
16. Robison WG Jr, Laver NM, Jacot JL, Glover JP (1995) Sorbinil prevention of diabetic-like retinopathy in the galactose-fed rat model.
17. Gould DB, Phalan FC, van Mil SE et al (2006) Role of COL4A1 in small-vessel disease and hemorrhagic stroke.