Нейропротективный потенциал высокоселективного ингибитора натрий-глюкозного котранспортера 2-го типа эмпаглифлозина при хронической недостаточности мозгового кровообращения

Фукс О.С., Симаненкова А.В., Тимкина Н.В., Тихомирова П.А., Гагиев А.З., Каронова Т.Л. Нейропротективный потенциал высокоселективного ингибитора натрий-глюкозного котранспортера 2-го типа эмпаглифлозина при хронической недостаточности мозгового кровообращения. Consilium Medicum. 2023;25(4):247–252. DOI: 10.26442/20751753.2023.4.202277

© ООО «КОНСИЛИУМ МЕДИКУМ», 2023 г.

________________________________________________

Fuks ОS, Simanenkova AV, Timkina NV, Tikhomirova PA, Gagiev AZ, Karonova TL. Highly selective sodium glucose cotransporter type 2 inhibitor empagliflozin neuroprotective potential in chronic brain dyscirculation. Consilium Medicum. 2023;25(4):247–252. DOI: 10.26442/20751753.2023.4.202277

Читать PDF

Аннотация

Обоснование. Хроническая недостаточность мозгового кровообращения при сахарном диабете (СД) 2-го типа (СД 2) встречается с высокой частотой и приводит к инвалидизации больных. Своевременная диагностика данного расстройства затруднена. Ингибиторы натрий-глюкозного котранспортера 2-го типа относятся к приоритетным сахароснижающим препаратам в связи с доказанным кардиопротективным эффектом, однако их влияние на центральную нервную систему изучено недостаточно.
Цель. Изучить влияние терапии эмпаглифлозином на клинико-лабораторные параметры повреждения головного мозга у больных СД 2.
Материалы и методы. В исследование включены пациенты с СД 2 на терапии метформином (n=52). Пациенты с целевым уровнем гликированного гемоглобина составили группу «МЕТ» (n=18), при нецелевом уровне гликированного гемоглобина к терапии добавляли эмпаглифлозин на 6 мес (группа «МЕТ+ЭМПА»; n=19). Также создана группа здорового контроля (n=15). Исследовались когнитивный статус и концентрация легких цепей нейрофиламента.
Результаты. У пациентов группы «МЕТ», несмотря на целевой уровень гликированного гемоглобина, наблюдался когнитивный дефицит по данным Монреальской шкалы когнитивной оценки – 25,0 (21,0; 27,0) балла при норме 26 баллов и более. Терапия эмпаглифлозином привела к нормализации когнитивного статуса через 6 мес – 26,5 (24,0; 27,0) балла. Исходно у всех пациентов имелось повышение уровня легких цепей нейрофиламента: 4,50 (3,31; 5,56) нг/мл – в группе «МЕТ», 5,25 (3,75; 6,25) нг/мл – в группе «МЕТ+ЭМПА» при 3,50 (2,25; 3,50) нг/мл – в группе «Контроль». Терапия эмпаглифлозином привела к снижению данного показателя через 3 мес – 3,80 (3,25; 3,87) нг/мл – и поддержанию данного уровня через 6 мес.
Заключение. СД 2 сопровождается патологическими изменениями со стороны центральной нервной системы даже при удовлетворительном контроле гликемии. Терапия эмпаглифлозином вызывает улучшение когнитивного статуса и снижение уровня легких цепей нейрофиламента, оказывая нейропротективный эффект.

Ключевые слова: сахарный диабет, хроническая недостаточность мозгового кровообращения, нейропротекция, ингибиторы натрий-глюкозного котранспортера 2-го типа, эмпаглифлозин

________________________________________________

Background. Chronic brain dyscirculation occurs in type 2 diabetes mellitus (DM2) with a high frequency and leads to patients’ disability. The early diagnosis of this disorder is difficult. Sodium-glucose cotransporter type 2 inhibitors are among the priority antidiabetic drugs due to their pronounced cardioprotective effect, but their effect on the central nervous system has not been studied enough.
Aim. To study empagliflozin effect on clinical and laboratory parameters of brain damage in patients with DM2.
Materials and methods. The study included patients with DM2 on metformin therapy (n=52). Patients with target glycated hemoglobin level formed the “MET” group (n=18), in those with non-target glycated hemoglobin level empagliflozin was added for 6 months (group “MET+EMPA”; n=19). A healthy control group was also created (n=15). The cognitive status and concentration of neurofilament light chains were studied.
Results. In patients of the “MET” group, despite the target level of glycated hemoglobin, there was a cognitive deficit, according to the Montreal Cognitive Assessment: 25.0 (21.0; 27.0) points with a norm of 26 points or more. Therapy with empagliflozin led to the normalization of cognitive status after 6 months: 26.5 (24.0; 27.0) points. Initially, all patients had an increased neurofilament light chains level: 4.50 (3.31; 5.56) ng/ml in the “MET” group, 5.25 (3.75; 6.25) ng/ml in the “MET+EMPA” comparing with 3.50 (2.25; 3.50) ng/ml in the “Control” group. Empagliflozin therapy led to a decrease in this parameter after 3 months: 3.80 (3.25; 3.87) ng/ml – and maintenance of this level after 6 months.
Conclusion. DM2 is accompanied by pathological changes in the central nervous system even under satisfactory glycemic control. Empagliflozin therapy causes an improvement in cognitive status and a decrease in the level of neurofilament light chains.

Keywords: diabetes mellitus, chronic brain dyscirculation, neuroprotection, sodium glucose cotransporter type 2 inhibitors, empagliflozin

Полный текст

Материалы доступны только для специалистов сферы здравоохранения. Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь.

Список литературы

1. Дедов И.И., Шестакова М.В., Викулова О.К., и др. Эпидемиологические характеристики сахарного диабета в Российской Федерации: клинико-статистический анализ по данным Федерального регистра сахарного диабета на 01.01.2021. Сахарный диабет. 2021;24(3):204-21 [Dedov II, Shestakova MV, Vikulova OK, et al. Epidemiological characteristics of diabetes mellitus in the Russian Federation: clinical and statistical analysis according to the Federal diabetes register data of 01.01.2021. Diabetes mellitus. 2021;24(3):204-21 (in Russian)]. DOI:10.14341/DM12759
2. Mosenzon O, Cheng AY, Rabinstein AA, et al. Diabetes and Stroke: What Are the Connections? J Stroke. 2023;25(1):26-38. DOI:10.5853/jos.2022.02306
3. Roy B, Ehlert L, Mullur R, et al. Regional Brain Gray Matter Changes in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus. Sci Rep. 2020;10(1):9925. DOI:10.1186/s12967-021-03092-x
4. Дедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю., и др. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом: Клинические рекомендации. Вып. 11. Сахарный диабет. 2023;26(2S):1-231 [Dedov II, Shestakova MV, Mayorov AYu, et al. Standards of specialized diabetes care. 11th edition. Diabetes mellitus. 2023;26(2S):1-231 (in Russian)]. DOI:10.14341/DM13042
5. American Diabetes Association; Introduction: Standards of Medical Care in Diabetes–2022. Diabetes Care. 2022;45(Suppl. 1):S1-2. DOI:10.2337/dc22-Sint
6. Giugliano D, Scappaticcio L, Longo M, et al. GLP-1 receptor agonists vs. SGLT-2 inhibitors: the gap seems to be leveling off. Cardiovasc Diabetol. 2021;20(1):205.
DOI:10.1186/s12933-021-01400-9
7. Bellastella G, Maiorino MI, Longo M, et al. Glucagon-Like Peptide-1 Receptor Agonists and Prevention of Stroke Systematic Review of Cardiovascular Outcome Trials With Meta-Analysis. Stroke. 2020;51(2):666-9. DOI:10.1161/STROKEAHA.119.027557
8. Pandey AK, Okaj I, Kaur H, et al. Sodium-Glucose Co-Transporter Inhibitors and Atrial Fibrillation: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. J Am Heart Assoc. 2021;10(17):e022222. DOI:10.1161/JAHA.121.022222
9. Li HL, Lip GYH, Feng Q, et al. Sodium-glucose cotransporter 2 inhibitors (SGLT2i) and cardiac arrhythmias: a systematic review and meta-analysis. Cardiovasc Diabetol. 2021;20(1):100. DOI:10.1186/s12933-021-01293-8
10. Lee SW, Clemenson GD, Gage FH. New neurons in an aged brain. Behav Brain Res. 2012;227(2):497-507. DOI:10.1016/j.bbr.2011.10.009
11. Bachor TP, Suburo AM. Neural Stem Cells in the Diabetic Brain. Stem Cells Int. 2012;2012:1-10. DOI:10.1155/2012/820790
12. Остроумова О.Д., Суркова Е.В., Ших Е.В., и др. Когнитивные нарушения у больных сахарным диабетом 2 типа: распространенность, патогенетические механизмы, влияние противодиабетических препаратов. Сахарный диабет. 2018;21(4):307-18 [Ostroumova OD, Surkova EV, Chikh EV, et al. Cognitive impairment in patients with type 2 diabetes mellitus: prevalence, pathogenetic mechanisms, the effect of antidiabetic drugs. Diabetes mellitus. 2018;21(4):307-18 (in Russian)].
13. Maalmi H, Strom A, Petrera A, et al. Serum neurofilament light chain: a novel biomarker for early diabetic sensorimotor polyneuropathy. Diabetologia. 2023;66(3):579-89. DOI:10.1007/s00125-022-05846-8
14. Ciardullo S, Muraca E, Bianconi E, et al. Diabetes Mellitus is Associated With Higher Serum Neurofilament Light Chain Levels in the General US Population. J Clin Endocrinol Metab. 2023;108(2):361-7. DOI:10.1210/clinem/dgac580
15. Nguyen T, Wen S, Gong M, et al. Dapagliflozin Activates Neurons in the Central Nervous System and Regulates Cardiovascular Activity by Inhibiting SGLT-2 in Mice. Diabetes Metab Syndr Obes. 2020;13:2781-99. DOI:10.2147/DMSO.S258593
16. Tsai WH, Chuang SM, Liu SC, et al. Effects of SGLT2 inhibitors on stroke and its subtypes in patients with type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis. Sci Rep. 2021;11(1):15364. DOI:10.1038/s41598-021-94945-4
17. Bathina S, Das UN. Brain-derived neurotrophic factor and its clinical implications. Arch Med Sci. 2015;11(6):1164-78. DOI:10.5114/aoms.2015.56342
18. Zhen YF, Zhang J, Liu XY, et al. Low BDNF is associated with cognitive deficits in patients with type 2 diabetes. Psychopharmacology (Berl). 2013;227(1):93-100. DOI:10.1007/s00213-012-2942-3
19. Mao Z, Zhang W. Role of mTOR in Glucose and Lipid Metabolism. Int J Mol Sci. 2018;19(7):2043. DOI:10.3390/ijms19072043
20. Pawlos A, Broncel M, Woźniak E, et al. Neuroprotective Effect of SGLT2 Inhibitors. Molecules. 2021;26(23):7213. DOI:10.3390/molecules26237213

________________________________________________

1. Dedov II, Shestakova MV, Vikulova OK, et al. Epidemiological characteristics of diabetes mellitus in the Russian Federation: clinical and statistical analysis according to the Federal diabetes register data of 01.01.2021. Diabetes mellitus. 2021;24(3):204-21 (in Russian). DOI:10.14341/DM12759
2. Mosenzon O, Cheng AY, Rabinstein AA, et al. Diabetes and Stroke: What Are the Connections? J Stroke. 2023;25(1):26-38. DOI:10.5853/jos.2022.02306
3. Roy B, Ehlert L, Mullur R, et al. Regional Brain Gray Matter Changes in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus. Sci Rep. 2020;10(1):9925. DOI:10.1186/s12967-021-03092-x
4. Dedov II, Shestakova MV, Mayorov AYu, et al. Standards of specialized diabetes care. 11th edition. Diabetes mellitus. 2023;26(2S):1-231 (in Russian). DOI:10.14341/DM13042
5. American Diabetes Association; Introduction: Standards of Medical Care in Diabetes–2022. Diabetes Care. 2022;45(Suppl. 1):S1-2. DOI:10.2337/dc22-Sint
6. Giugliano D, Scappaticcio L, Longo M, et al. GLP-1 receptor agonists vs. SGLT-2 inhibitors: the gap seems to be leveling off. Cardiovasc Diabetol. 2021;20(1):205.
DOI:10.1186/s12933-021-01400-9
7. Bellastella G, Maiorino MI, Longo M, et al. Glucagon-Like Peptide-1 Receptor Agonists and Prevention of Stroke Systematic Review of Cardiovascular Outcome Trials With Meta-Analysis. Stroke. 2020;51(2):666-9. DOI:10.1161/STROKEAHA.119.027557
8. Pandey AK, Okaj I, Kaur H, et al. Sodium-Glucose Co-Transporter Inhibitors and Atrial Fibrillation: A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. J Am Heart Assoc. 2021;10(17):e022222. DOI:10.1161/JAHA.121.022222
9. Li HL, Lip GYH, Feng Q, et al. Sodium-glucose cotransporter 2 inhibitors (SGLT2i) and cardiac arrhythmias: a systematic review and meta-analysis. Cardiovasc Diabetol. 2021;20(1):100. DOI:10.1186/s12933-021-01293-8
10. Lee SW, Clemenson GD, Gage FH. New neurons in an aged brain. Behav Brain Res. 2012;227(2):497-507. DOI:10.1016/j.bbr.2011.10.009
11. Bachor TP, Suburo AM. Neural Stem Cells in the Diabetic Brain. Stem Cells Int. 2012;2012:1-10. DOI:10.1155/2012/820790
12. Ostroumova OD, Surkova EV, Chikh EV, et al. Cognitive impairment in patients with type 2 diabetes mellitus: prevalence, pathogenetic mechanisms, the effect of antidiabetic drugs. Diabetes mellitus. 2018;21(4):307-18 (in Russian).
13. Maalmi H, Strom A, Petrera A, et al. Serum neurofilament light chain: a novel biomarker for early diabetic sensorimotor polyneuropathy. Diabetologia. 2023;66(3):579-89. DOI:10.1007/s00125-022-05846-8
14. Ciardullo S, Muraca E, Bianconi E, et al. Diabetes Mellitus is Associated With Higher Serum Neurofilament Light Chain Levels in the General US Population. J Clin Endocrinol Metab. 2023;108(2):361-7. DOI:10.1210/clinem/dgac580
15. Nguyen T, Wen S, Gong M, et al. Dapagliflozin Activates Neurons in the Central Nervous System and Regulates Cardiovascular Activity by Inhibiting SGLT-2 in Mice. Diabetes Metab Syndr Obes. 2020;13:2781-99. DOI:10.2147/DMSO.S258593
16. Tsai WH, Chuang SM, Liu SC, et al. Effects of SGLT2 inhibitors on stroke and its subtypes in patients with type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis. Sci Rep. 2021;11(1):15364. DOI:10.1038/s41598-021-94945-4
17. Bathina S, Das UN. Brain-derived neurotrophic factor and its clinical implications. Arch Med Sci. 2015;11(6):1164-78. DOI:10.5114/aoms.2015.56342
18. Zhen YF, Zhang J, Liu XY, et al. Low BDNF is associated with cognitive deficits in patients with type 2 diabetes. Psychopharmacology (Berl). 2013;227(1):93-100. DOI:10.1007/s00213-012-2942-3
19. Mao Z, Zhang W. Role of mTOR in Glucose and Lipid Metabolism. Int J Mol Sci. 2018;19(7):2043. DOI:10.3390/ijms19072043
20. Pawlos A, Broncel M, Woźniak E, et al. Neuroprotective Effect of SGLT2 Inhibitors. Molecules. 2021;26(23):7213. DOI:10.3390/molecules26237213

Авторы

О.С. Фукс1, А.В. Симаненкова*1,2, Н.В. Тимкина1,2, П.А. Тихомирова2, А.З. Гагиев2, Т.Л. Каронова1,2

1 ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия;
2 ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия
*annasimanenkova@mail.ru

________________________________________________

Оksana S. Fuks1, Anna V. Simanenkova*1,2, Natalya V. Timkina1,2, Polina A. Tikhomirova2, Aleksandr Z. Gagiev2, Tatiana L. Karonova1,2

1 Almazov National Medical Research Centre, Saint Petersburg, Russia;
2 Pavlov First Saint Petersburg State Medical University, Saint Petersburg, Russia
*annasimanenkova@mail.ru

Назад к списку

Цель портала OmniDoctor – предоставление профессиональной информации врачам, провизорам и фармацевтам.