Результат интеллектуальной деятельности: Способ прогнозирования тяжелого течения диабетической полинейропатии и развития синдрома диабетической стопы

Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии, что может быть использовано для прогнозирования течения диабетической полинейропатии и оценки риска развития синдрома диабетической стопы и заблаговременного принятия мер по профилактике.

Прототипом заявляемого способа диагностики выбран «Способ прогнозирования тяжелого течения диабетической периферической полинейропатии у детей и подростков» [патент РФ №2339955, Морозова Н.В., Галкина Г.А., Афонин А.А, Комкова М.В.], согласно которому в периферической крови определяют уровень цилиарного нейротрофйческого фактора (CNTF) методом твердофазного иммуноферментного анализа, и уровень CNTF ниже 5,8 пкг/мл свидетельствует о возможности тяжелого течения диабетической полинейропатии у детей. Недостатки способа - низкая прогностическая значимость. Уровень нейротрофических факторов снижается при декомпенсации процесса на поздней стадии, соответствующей грубым демиелинизирующим изменениям ДПН, что не может использоваться для скрининга СДС [Leinninger GM, Vincent AM, Feldman EL. The role of growth factors in diabetic peripheral neuropathy. J Peripher Nerv Syst. 2004 Mar; 9(l):26-53].

Технический результат: повышение чувствительности и специфичности способа прогнозирования тяжелого течения диабетической полинейропатии (ДПН) и развития синдрома диабетической стопы (СДС).

Сущность метода заключается в определении гликированного гемоглобина (HbA1c), сывороточного уровня тропомиозинового рецептора киназы типа В (TrkB) у пациентов с сахарным диабетом. Полученные значения используются в регрессионной модели, представленной формулой K=0,3*HbA1C+0,4*TrkB, где К - коэффициент регрессионной модели, 0,3 - константа регрессии, HbA1C - уровень гликированного гемоглобина, 0,4 - константа регрессии, TrkB - сывороточный уровень тропомиозинового рецептора киназы типа В. Коэффициент регрессионной модели K=5 и выше свидетельствует о тяжелом течении ДПН и высоком риске развития СДС.

Тропомиозиновый рецептор киназы типа В (TrkB) является высокоаффинным трансмембранным лигандом для мозгового нейротрофйческого фактора (BDNF), их взаимодействие запускает сигнальный каскад биохимических реакций, приводящих к росту и выживанию клетки. Дисфункция рецепторного аппарата развивается намного раньше дефицита факторов роста, что вторично по механизму обратной связи обусловливает снижение выработки нейротрофинов и в последующем истощение их запасов в крови [Manju Sasi, Beatrice Vignoli, Marco Canossa, Robert Blum. Neurobiology of local and intercellular BDNF signaling. Pflugers Arch - Eur J Physiol (2017) 469:593-610]. В отличие от BDNF, уровень TrkB ранее не изучался в сыворотке при ДПН. Учитывая локализацию рецептора в мембране миелиновой оболочки периферических нервов и невозможность присутствия свободных форм в крови, обнаружение его в сыворотке свидетельствует о степени демиелинизации нервного волокна и, соответственно, является предиктором тяжести ДПН.

Данный способ минимизирует количество ложноположительных и ложноотрицательных результатов за счет высокой чувствительности сывороточного TrkB к повреждению нервного волокна. Улучшена специфичность метода за счет определения степени компенсации углеводного обмена, что исключает возможность выявления иной неврологической патологии, сопровождающейся демиелинизирующим процессом. Таким образом, предлагаемый метод имеет высокую прогностическую значимость в отношении определения тяжести нейропатии, риска развития синдрома диабетической стопы и позволяет принять заблаговременные терапевтические меры по предотвращению данных осложнений, снизить инвалидизацию и смертность среди больных сахарным диабетом. Метод высокоточен, не требует дорогостоящего медицинского оборудования, доступен для проведения в любой лаборатории.

Способ осуществляют следующим образом. У больного сахарным диабетом оценивают уровень нейропатической болевой симптоматики по шкале Pain Detect [Freynhagen R., Baron R., Gockel U., Tolle T. Pain DETECT: a new screening questionnaire to detect neropathic components in patients with back pain. Curr Med Res Opin, 2006; 22:1911-20], в крови определяют уровень гликированного гемоглобина [John WG. Glycated haemoglobin analysis. Ann Clin Biochem 1997; 34:17-31], сывороточный уровень TrkB. Для этого натощак осуществляют забор венозной крови в стандартную вакуумную, пробирку без коагулянта, отстаивает образец в течение 20 минут при комнатной температуре, центрифугируют в течение 15 мин на скорости 2000 об/мин, распределяют полученную сыворотку по пробиркам Эппендорфа. При необходимости образцы хранят в течение длительного периода при температуре -20 С. Проводят твердофазный иммуноферментный анализ (ИФА) «сэндвичевого» типа с использованием тест-систем для количественного подсчета тропомиозинового рецептора киназы типа В (SEC183Hu ELISA Kit for Neurotrophic Tyrosine Kinase Receptor Type 2) в сыворотке периферической крови [Instruction manual, 11th Edition, July, 2013. Cloud-CloneCorp.USA]. Микропланшет в стандартном наборе сорбирован антителами, конъюгированными с биотином и специфичными к TrkB. Образцы добавляют в лунки планшета. Авидин, конъюгированный с пероксидазой хрена добавляют в каждую лунку планшета, проводят инкубацию. После добавления ферментативного субстрата цвет изменится только в лунках, содержащих TrkB, антитела с биотином и авидин с пероксидазой хрена. Ферментативная реакция прекращается добавлением раствора серной кислоты. Оптическую плотность измеряют фотометрическим методом на длине волны 450±10 нм. Концентрацию TrkB, в образцах рассчитывают в соответствии со стандартной (калибровочной) кривой, построенной по результатам анализа с серией Стандартов. Полученное количественное содержание Trk-B выражают в нг/мл. Затем вычисляют коэффициент регрессионной модели по формуле K=0,3*HbA1C+0,4*TrkB, где К - коэффициент регрессионной модели, 0,3 - константа регрессии, HbAlC - уровень гликированного гемоглобина, 0,4 - константа регрессии, TrkB - сывороточный уровень тропомиозинового рецептора киназы типа В. Коэффициент регрессионной модели K>5 свидетельствует о высокой вероятности тяжелого течения ДПН и высоком риске развития СДС.

Данный способ был апробирован при исследовании 67 человек с сахарным диабетом 1 и 2 типов. Среди них 47 пациентов с сахарным диабетом 2 типа и 20 пациентов, страдающих сахарным диабетом 1 типа. Из них 8 пациентов уже наблюдались с синдромом диабетической стопы, у 3 больных ранее были проведены ампутации пальцев нижних конечностей. Группу контроля составили 15 практически здоровых лиц, сходных по полу и возрасту основной группе. Комплексное обследование включало оценку жалоб, анамнеза, клиническое обследование с помощью специализированной шкалы-опросника на выявление нейропатической боли - PainDetect, Мичиганского опросника скринига нейропатии, Визаульной аналаговой шкалы (ВАШ), объективное обследование с помощью шкалы нейропатического дисфункционального счета (NDS). Всем исследованным проводилось электронейромиографическое исследование нижних конечностей (прибор Nicolet VikingQuest, USA) с оценкой амплитуды сенсорного ответа и показателя латентности для икроножного нерва, амплитуды моторного ответа и латентности для малоберцового нерва. Лабораторное исследование включало измерение гликемии натощак (ммоль/л), уровень гликированного гемоглобина (HbA1C,%) иммуноферментный анализ с определением цитокина тропомиозинового рецептора киназы типа В в сыворотке. Впоследствии вычислялся коэффициент регрессионной зависимости по формуле K=0,3*HbA1C+0,4*TrkB, где К - коэффициент регрессионной модели, 0,3 - константа регрессии, HbAlC - уровень гликированного гемоглобина, 0,4 - константа регрессии, TrkB - сывороточный уровень тропомиозинового рецептора киназы типа В. Коэффициент регрессионной модели K=5 и выше свидетельствует о высокой вероятности тяжелого течения ДПН и высоком риске развития СДС. Среди 25 пациентов, в том числе у всех лиц с установленным диагнозом синдрома диабетической стопы, был выявлен коэффициент регрессионной модели свыше 5, что соответствовало признакам грубой аксонально-демиелинизирующей полинейропатии по данным ЭНМГ. У 42 обследованных выявлен коэффициент регрессионной модели менее 5, среди них обнаружены признаки умеренного и легкого поражения нервных волокон. У всех пациентов группы контроля также был получен коэффициент регрессионной модели К<5. Чувствительность метода составила 97,84%, специфичность 98,2%, точность метода - 96,58%.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. Пациентка З., 41 год. Страдает сахарным диабетом 1 типа в течение 30 лет. Перенесла нетравматические ампутации I пальца левой ноги, I-II правой стопы по поводу СДС (2014 г, 2016 г). Гликемия на момент исследования 20.4 ммоль/л. HbAlC 12%. Активных жалоб не предъявляет. Оценка субъективной симптоматики по шкале PainDetect составила 2 балла, по Мичиганскому опроснику скрининга нейропатии - 6 баллов, по визуальной аналоговой шкале (ВАШ) - 0 баллов. Данные объективного обследования оценивались по шкале нейропатического дисфункционального счета (NDS). На стопах были обнаружены грубые трофические расстройства в виде сухости, трещин, следов от изъязвлений, на месте I пальца левой ноги, I-II правой стопы - послеоперационные культи. Сумма баллов составила 26 за счет отсутствия коленных, ахилловых рефлексов с обеих сторон, грубого нарушения болевой, температурной чувствительности по полиневритическому типу до уровня колен, нарушения мышечно-суставного чувства в обеих стопах, грубой паллестезии на уровне медиальных лодыжек, у основания I пальца с обеих сторон.

Проведенное электронейромиографическое исследование выявило грубые расстройства икроножного, малоберцового нерва на обеих ногах по аксонально-демиелинизирующему варианту: потенциал действия икроножного нерва не получен (амплитуда S-ответа - 0 мВ, латентность 0 мс), амплитуда М-ответа малоберцового нерва (n.peroneus) на уровне лодыжки - 0.2 мВ, головки малоберцовой кости - 0.1 мВ, подколенной ямки - 0,2 мВ. Латентность n.peroneus на уровне лодыжки - 3,5 мс, головки малоберцовой кости - 12,4 мс, в поколенной ямке 16.8 мс, скорость проведения импульса по нерву - 32 м/с.

С помощью иммуноферментного анализа определен уровень TrkB в сыворотке - 5,26178 нг/мл. Рассчитанный по формуле K=0,3*HbA1C+0,4*TrkB, где К - коэффициент регрессионной модели, 0,3 - константа регрессии, HbAlC - уровень гликированного гемоглобина, 0,4 - константа регрессии, TrkB - сывороточный уровень тропомиозинового рецептора киназы типа В, коэффициент регрессионной модели составил K=5,704712, что свидетельствует о тяжелом течении ДПН и высоком риске СДС.

Диагноз: Сахарный диабет 1 типа, декомпенсированный. Осл.: Диабетическая сенсомоторная. полинейропатия нижних конечностей, аксонально-демиелинизирующий вариант выраженной степени по данным ЭНМГ, хроническая безболевая форма. Синдром диабетической стопы. Нетравматические ампутации I пальца левой ноги, I-II правой стопы (2014 г, 2016 г).

Пример 2. Пациентка Л. 60 лет. Диагноз сахарный диабет 2 типа установлен 10 лет назад. Из хронических заболеваний - гипертоническая болезнь III ст, 3 ст по АД, риск 4.

Обратилась к неврологу с жалобами на жжение покалывание, онемение в стопах преимущественно в ночное время, зябкость конечностей. Уровень гликемии на момент обследовании составил 14,1 ммоль/л, гликированный гемоглобин 7,2%.

Болевая симптоматика оценена на 8 баллов по ВАШ, 22 балла по шкале PainDetect, по Мичиганскому опроснику скрининга нейропатии 6 баллов.

Объективный статус: состояние удовлетворительное, сознание ясное, менингеальных знаков нет. Речевые нарушения: нет. Черепные нервы: б/о. Активные движения в полном объеме. Сила во всех группах мышц 5 баллов. Тонус мышц физиологический. СХР с верхних конечностей живые, D=S, коленные вызываются d=s, ахилловы снижены с 2х сторон. Патологических знаков нет. Чувствительность: поверхностная гипестезия по полиневритическому типу («носки-перчатки»). Расстройств глубокой чувствительности объективно не выявлено. В позе Ромберга устойчива, ПНП выполняет удовлетворительно. Функции тазовых органов контролирует. Стопы осмотрены. Изъязвлений нет. Кожа сухая, с трещинами. Объективные данные оценены на 10 баллов по NDS.

Электронейрофизиологически выявлено преимущественно аксональное поражение нервных волокон: амплитуда S-ответа икроножного нерва составила 2 мВ, латентность 2,9 мс. Амплитуда М-ответа малоберцового нерва на уровне лодыжки - 2,1 мВ, головки малоберцовой кости - 2,5 мВ, подколенной ямки - 2,3 мВ. Латентность n.peroneus на уровне лодыжки - 2,9 мс, головки малоберцовой кости - 10,9 мс, в поколенной ямке 11,2 мс, скорость проведения импульса по нерву - 55 м/с.

По результатам ИФА сывороточный уровень TrkB составил 1,293984 нг/мл. Согласно формуле регрессионной модели K=0,3*HbA1C+0,4*TrkB, где К - коэффициент регрессионной модели, 0,3 - константа регрессии, HbAlC - уровень гликированного гемоглобина, 0,4 - константа регрессии, Trk-B - сывороточный уровень тропомиозинового рецептора киназы типа В, был рассчитан коэффициент регрессионной зависимости К=2,113074, что свидетельствует о наличии нейропатии умеренной степени выраженности с низким риском развития синдрома диабетической стопы.

Диагноз: Сахарный диабет 2 типа, декомпенсированный. Осл.: Диабетическая сенсомоторная полинейропатия нижних конечностей умеренной степени выраженности по ЭНМГ, преимущественно аксональный вариант, хроническая болевая форма.

Пример 3. Пациентка П, 72 г. Наблюдается у эндокринолога с диагнозом сахарный диабет 2 типа в течение 10 лет. На момент исследования гликемия натощак составила 8,9 ммоль/л, уровень гликозилированного гемоглобина 5,5%. Беспокоят периодические судороги в ногах, неустойчивость при ходьбе, зябкость конечностей. Объективно выявлено снижение поверхностной чувствительности по полиневритическому типу в стопах до уровня лодыжек, грубая паллестезия в нижних конечностях с явлениями сенситивной атаксии, выпадение ахилловых рефлексов, что в совокупности оценено на 14 баллов по NDS.

При проведении иммуноферментного анализа был получен сывороточный уровень Trk-B, равный 6,439125 нг/мл. Коэффициент регрессионной модели, рассчитанный по формуле K=0,3*HbA1C+0,4*TrkB, где К - коэффициент регрессионной модели, 0,3 - константа регрессии, HbAlC - уровень гликированного гемоглобина, 0,4 - константа регрессии, Trk-B - сывороточный уровень тропомиозинового рецептора киназы типа В, равнялся К= 6,23565, что говорит о наличии полинейропатии грубой степени и высоком риске развития СДС.

Электронейромиографически были подтверждены признаки грубого аксонально-демиелинизирующего процесса нижних конечностей: амплитуда S-ответа икроножного нерва - 0,09 мВ, латентность 1.4 мс, М-амплитуда n.peroneus на уровне лодыжки - 0,27 мВ, головки малоберцовой кости - 0,145 мВ, подколенной ямки - 0,33 мВ. Латентность n.peroneus на уровне лодыжки - 8,95 мс, головки малоберцовой кости - 16,3 мс, в поколенной ямке 19,6 мс, скорость проведения импульса - 27,7 м/с.

Диагноз: Сахарный диабет 2 типа, декомпенсированный. Осл.: Диабетическая сенсомоторная полинейропатия нижних конечностей, аксонально-демиелинизирующий вариант, тяжелой степени по ЭНМГ, хроническая безболевая форма.