ldtЛучевая диагностика и терапияDiagnostic radiology and radiotherapy2079-5343Baltic Medical Education Center10.22328/2079-5343-2021-12-1-36-48ldt-580Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHОценка особенностей нейроваскуляризации у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа с использованием различных методов магнитно-резонансной перфузииOptions of neurovascularization in patients with type 2 diabetes mellitus using different methods of magnetic resonance perfusionhttps://orcid.org/0000-0002-2667-4842СамойловаЮ. Г.SamoilovaYu. G.

Самойлова Юлия Геннадьевна — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой детских болезней.

634050, Томск, Московский тракт, д. 2.

SPIN: 8644-8043

Yulia G. Samoilova.

Tomsk.

samoilova_y@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9966-6686МатвееваМ. В.MatveevaM. V.

Матвеева Мария Владимировна — доктор медицинских наук, доцент кафедры детских болезней, кафедры ОВП и поликлинической терапии.

634050, Томск, Московский тракт, д. 2.

SPIN: 3913-5419

Mariia V. Matveeva.

Tomsk.

matveeva.mariia@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0589-0260ТонкихО. С.TonkikhO. S.

Тонких Ольга Сергеевна — кандидат медицинских наук, заведующий отделением томографических методов.

634050, Томск, Московский тракт, д. 2.

Olga S. Tonkikh.

Tomsk.

ostonkih@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4340-5273ЛейманО. П.LeumanO. P.

Лейман Ольга Петровна — аспирант кафедры эндокринологии и диабетологии.

634050, Томск, Московский тракт, д. 2.

Olga P. Leuman.

Tomsk.

lejman.o@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6242-9502ГергетО. М.GergetO. M.

Гергет Ольга Михайловна — доктор технических наук, профессор отделения информационных технологий.

634050, Томск, пр. Ленина, д. 30.

SPIN: 9352-4215

Olga M. Gerget.

Tomsk.

olgagerget@mail.ruСибирский государственный медицинский университетРоссияSiberian State Medical UniversityRussian FederationНациональный исследовательский Томский политехнический университетРоссияNational Research Tomsk Polytechnic UniversityRussian Federation2021190320211213648Copyright © Самойлова Ю.Г., Матвеева М.В., Тонких О.С., Лейман О.П., Гергет О.М., 20212021Самойлова Ю.Г., Матвеева М.В., Тонких О.С., Лейман О.П., Гергет О.М.Samoilova Y.G., Matveeva M.V., Tonkikh O.S., Leuman O.P., Gerget O.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://radiag.bmoc-spb.ru/jour/article/view/580

Введение. В исследовании выполнена оценка нейроваскуляризации с помощью контрастной и бесконтрастной магнитнорезонансной перфузии. Материалы и методы. В исследование включили 140 пациентов с СД 2-го типа с когнитивными нарушениями и без таковых. Проводили оценку вариабельности гликемии, магнитно-резонансную томографию (МРТ) — контрастную и бесконтрастную. Результаты. Изменение нейроваскуляризации головного мозга ассоциировано с вариабельностью гликемии, при этом преимущество выявлено при проведении контрастного исследования. Нарушение микроциркуляции происходит как в корковых (в области серого вещества), так и в подкорковых структурах. Наибольшее влияние на нарушение васкуляризации головного мозга при СД 2-го типа выявлено в отношении возраста, индекса массы тела, артериальной гипертензии. Гипергликемия и ее длительность, а также гипогликемия, качество контроля, средняя амплитуда колебания, среднее время нахождения в целевом диапазоне определяли изменение васкуляризации. Выводы. Понимание патогенеза нарушения микроциркуляции и влияния вариабельности гликемии на головной мозг при СД 2-го типа дает возможность своевременно корректировать гликемическую кривую и устранить модифицируемые факторы риска (индекс массы тела, артериальной гипертензии), влияющих на развитие когнитивных нарушений.

Objective. To evaluate neurovascularization using contrast and non-contrast magnetic resonance perfusion. Materials and methods. 140 patients with type 2 diabetes with and without cognitive impairment were included in the study. We assessed the variability of glycemia, magnetic resonance imaging (MRI): contrast and non-contrast. Results: brain neurovascularization change is associated with glycemia variability, with contrast advantage revealed in the contrast study. Microcirculation disorder occurs in both cortical (grey matter area) and subcortical structures. The greatest influence on brain vascularization disturbance in type 2 diabetes was revealed in terms of age, body mass index, arterial hypertension. Hyperglycemia and its duration, as well as hypoglycemia, control quality, average amplitude of oscillation, average time in the target range determined the change of vascularization. Conclusions. Understanding the pathogenesis of microcirculation disorders and the role of glycemia variability in the brain in type 2 diabetes, it is possible to correct the glycemic curve in time and eliminate modifiable risk factors (body mass index, arterial hypertension) affecting the development of cognitive disorders.

сахарный диабет 2-го типанейроваскуляризациямагнитно-резонансная перфузиякогнитивные нарушенияtype 2 diabetesneurovascularizationmagnetic resonance perfusioncognitive disordersПри поддержке гранта Президента, соглашение 075-15-2020-192 от 19.03.2020.With the support of a grant from the President, agreement 075-15-2020-192 dated 19.03.2020.ReferencesBiessels G.J., Deary i.J., Ryan C.M. Cognition and diabetes: a lifespan perspective // Lancet Neurol. 2008. Vol. 7. Р. 184-190. doi: 10.1016/s1474-4422(08)70021-8.Biessels G.J., Deary i.J., Ryan C.M. Cognition and diabetes: a lifespan perspective // Lancet Neurol. 2008. Vol. 7. Р. 184-190. doi: 10.1016/s1474-4422(08)70021-8.Okereke O.I., Kang J.H., Cook N.R., Gaziano J.M., Manson J.E., Buring J.E., Grodstein F. Type 2 diabetes mellitus and cognitive decline in two large cohorts of community-dwelling older adults // J. Am. Geriatr. Soc. 2008. Vol. 56. Р. 1028-1036. doi: 10.1111/j.1532-5415.2008.01686.x.Okereke O.I., Kang J.H., Cook N.R., Gaziano J.M., Manson J.E., Buring J.E., Grodstein F. Type 2 diabetes mellitus and cognitive decline in two large cohorts of community-dwelling older adults // J. Am. Geriatr. Soc. 2008. Vol. 56. Р. 1028-1036. doi: 10.1111/j.1532-5415.2008.01686.x.Roberts R.O., Knopman D.S., Geda Y.E., Cha R.H., Pankratz V.S., Baertlein L., Boeve B.F., Tangalos E.G., Ivnik R.J., Mielke M.M., Petersen R.C. Association of diabetes with amnestic and nonamnestic mild cognitive impairment // Alzheimers Dement. 2014. Vol. 10. Р. 18-26. doi: 10.1016/j.jalz.2013.01.001.Roberts R.O., Knopman D.S., Geda Y.E., Cha R.H., Pankratz V.S., Baertlein L., Boeve B.F., Tangalos E.G., Ivnik R.J., Mielke M.M., Petersen R.C. Association of diabetes with amnestic and nonamnestic mild cognitive impairment // Alzheimers Dement. 2014. Vol. 10. Р. 18-26. doi: 10.1016/j.jalz.2013.01.001.Cooper C., Sommerlad A., Lyketsos C.G., Livingston G. Modifiable predictors of dementia in mild cognitive impairment: a systematic review and meta-analy-sis // Am. J. Psychiatry. 2015. Vol. 172. Р. 323-334. doi: 10.1176/appi.ajp.2014.14070878.Cooper C., Sommerlad A., Lyketsos C.G., Livingston G. Modifiable predictors of dementia in mild cognitive impairment: a systematic review and meta-analy-sis // Am. J. Psychiatry. 2015. Vol. 172. Р. 323-334. doi: 10.1176/appi.ajp.2014.14070878.Wang Y.F., Ji X.M, Lu G.M., Zhang L.J. Resting-state functional MR imaging shed insights into the brain of diabetes // Metab. Brain Dis. 2016. Vol. 31. Р. 993-1002. doi: 10.1007/s11011-016-9872-4.Wang Y.F., Ji X.M, Lu G.M., Zhang L.J. Resting-state functional MR imaging shed insights into the brain of diabetes // Metab. Brain Dis. 2016. Vol. 31. Р. 993-1002. doi: 10.1007/s11011-016-9872-4.Hardigan T., Ward R., Ergul A. Cerebrovascular complications of diabetes: focus on cognitive dysfunction // Clin. Sci. (Lond.). 2016. Vol. 130. Р. 18071822. doi: 10.1042/Cs20160397.Hardigan T., Ward R., Ergul A. Cerebrovascular complications of diabetes: focus on cognitive dysfunction // Clin. Sci. (Lond.). 2016. Vol. 130. Р. 18071822. doi: 10.1042/Cs20160397.Goldin A., Beckman J.A., Schmidt A.M., Creager M.A. Advanced glycation endproducts: sparking the development of diabetic vascular injury // Circulation. 2006. Vol. 114. Р. 597-605. doi: 10.1161/CiRCULATioNAHA.106.621854.Goldin A., Beckman J.A., Schmidt A.M., Creager M.A. Advanced glycation endproducts: sparking the development of diabetic vascular injury // Circulation. 2006. Vol. 114. Р. 597-605. doi: 10.1161/CiRCULATioNAHA.106.621854.Mogi M., Horiuchi M. Neurovascular coupling in cognitive impairment associated with diabetes mellitus // Circ. J. 2011. Vol. 75. Р. 1042-1048. doi: 10.1253/circj.CJ-11-0121.Mogi M., Horiuchi M. Neurovascular coupling in cognitive impairment associated with diabetes mellitus // Circ. J. 2011. Vol. 75. Р. 1042-1048. doi: 10.1253/circj.CJ-11-0121.Zhou H., Zhang X., Lu J. progress on diabetic cerebrovascular diseases // Bosn. J. Basic Med. Sci. 2014. Vol. 14. Р. 185-190. doi: 10.17305/bjbms.2014.4.203.Zhou H., Zhang X., Lu J. progress on diabetic cerebrovascular diseases // Bosn. J. Basic Med. Sci. 2014. Vol. 14. Р. 185-190. doi: 10.17305/bjbms.2014.4.203.Attwell D., Buchan A.M., Charpak S., Lauritzen M., Macvicar B.A., Newman E.A. Glial and neuronal control of brain blood flow // Nature. 2010. Vol. 468. Р. 232-243. doi: 10.1038/nature09613.Attwell D., Buchan A.M., Charpak S., Lauritzen M., Macvicar B.A., Newman E.A. Glial and neuronal control of brain blood flow // Nature. 2010. Vol. 468. Р. 232-243. doi: 10.1038/nature09613.Brownlee M. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications // Nature. 2001. Vol. 414. Р. 813-820. doi: 10.1038/414813a.Brownlee M. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications // Nature. 2001. Vol. 414. Р. 813-820. doi: 10.1038/414813a.Vetri F., Qi M., Xu H., Oberholzer J., Paisansathan C. impairment of neurovascular coupling in type 1 diabetes mellitus in rats is linked to pKC modulation of BK(Ca) and Kir channels // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2012. Vol. 302. H1274-H1284 doi: 10.1152/ajpheart.01067.2011.Vetri F., Qi M., Xu H., Oberholzer J., Paisansathan C. impairment of neurovascular coupling in type 1 diabetes mellitus in rats is linked to pKC modulation of BK(Ca) and Kir channels // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2012. Vol. 302. H1274-H1284 doi: 10.1152/ajpheart.01067.2011.Mogi M., Horiuchi M. Neurovascular coupling in cognitive impairment associated with diabetes mellitus // Circ. J. 2011. Vol. 7. Р. 1042-1048. doi: 10.1253/circj.cj-11-0121.Mogi M., Horiuchi M. Neurovascular coupling in cognitive impairment associated with diabetes mellitus // Circ. J. 2011. Vol. 7. Р. 1042-1048. doi: 10.1253/circj.cj-11-0121.Nicolakakis N., Hamel E. Neurovascular function in Alzheimer's disease patients and experimental models // J. Cereb. Blood Flow Metab. 2011. Vol. 31. Р. 1354-1370. doi: 10.1038/jcbfm.2011.43.Nicolakakis N., Hamel E. Neurovascular function in Alzheimer's disease patients and experimental models // J. Cereb. Blood Flow Metab. 2011. Vol. 31. Р. 1354-1370. doi: 10.1038/jcbfm.2011.43.Rancillac H., Geoffroy J. Rossierimpaired neurovascular coupling in the APPxPS1 mouse model of Alzheimer's disease // Curr. Alzheimer Res. 2012. Vol. 9. Р. 1221-1230. doi: 10.2174/156720512804142859.Rancillac H., Geoffroy J. Rossierimpaired neurovascular coupling in the APPxPS1 mouse model of Alzheimer's disease // Curr. Alzheimer Res. 2012. Vol. 9. Р. 1221-1230. doi: 10.2174/156720512804142859.Rosengarten B., Paulsen S., Burr O., Kaps M. Neurovascular coupling in Alzheimer patients: effect of acetylcholine-esterase inhibitors // Neurobiol. Aging. 2009. Vol. 30 (12). Р. 1918-1923. doi: 10.1016/j.neurobiolag-ing.2008.02.017.Rosengarten B., Paulsen S., Burr O., Kaps M. Neurovascular coupling in Alzheimer patients: effect of acetylcholine-esterase inhibitors // Neurobiol. Aging. 2009. Vol. 30 (12). Р. 1918-1923. doi: 10.1016/j.neurobiolag-ing.2008.02.017.Serlin Y., Levy J., Shalev H. Vascular pathology and blood-brain barrier disruption in cognitive and psychiatric complications of type 2 diabetes mellitus // Cardiovasc. Psychiatry Neurol. 2011. Vol. 2011. Р. 609202. doi: 10.1155/2011/609202.Serlin Y., Levy J., Shalev H. Vascular pathology and blood-brain barrier disruption in cognitive and psychiatric complications of type 2 diabetes mellitus // Cardiovasc. Psychiatry Neurol. 2011. Vol. 2011. Р. 609202. doi: 10.1155/2011/609202.Tarantini S., Hertelendy P., Tucsek Z., Valcarcel-Ares M.N., Smith N., Menyhart A., Farkas E., Hodges E.L., Towner R., Deak F., Sonntag W.E., Csiszar A., Ungvari Z., Toth P. Pharmacologically-induced neurovascular uncoupling is associated with cognitive impairment in mice // J. Cereb. Blood Flow Metab. 2015. Vol. 35. Р. 1871-1881. doi: 10.1038/jcbfm.2015.162.Tarantini S., Hertelendy P., Tucsek Z., Valcarcel-Ares M.N., Smith N., Menyhart A., Farkas E., Hodges E.L., Towner R., Deak F., Sonntag W.E., Csiszar A., Ungvari Z., Toth P. Pharmacologically-induced neurovascular uncoupling is associated with cognitive impairment in mice // J. Cereb. Blood Flow Metab. 2015. Vol. 35. Р. 1871-1881. doi: 10.1038/jcbfm.2015.162.Cukiermanyaffe T., Gerstein H.C., Williamson J.D., Lazar R.M., Lovato L., Miller M.E., Coker L.H., Murray А., Sullivan M.D., Marcovina S.M., Launer L.J. Relationship Between Baseline Glycemic Control and Cognitive Function in individuals With Type 2 Diabetes and other Cardiovascular Risk Factors // Diabetes Care. 2009. Vol. 32 (2). Р. 221-226. doi: 10.2337/dc08-1153.Cukiermanyaffe T., Gerstein H.C., Williamson J.D., Lazar R.M., Lovato L., Miller M.E., Coker L.H., Murray А., Sullivan M.D., Marcovina S.M., Launer L.J. Relationship Between Baseline Glycemic Control and Cognitive Function in individuals With Type 2 Diabetes and other Cardiovascular Risk Factors // Diabetes Care. 2009. Vol. 32 (2). Р. 221-226. doi: 10.2337/dc08-1153.Crane P.K., Walker R., Hubbard R.A., Li G., Nathan D.M., Zheng H., Haneuse S., Craft S., Montine T.J., Kahn S.E., Mccormick W., Mccurry S.M., Bowen J.D., Larson E.B. Glucose levels and risk of dementia // N. Engl. J. Med. 2013. Vol. 369. Р. 540-548. doi: 10.1007/s11427-016-5083-9.Crane P.K., Walker R., Hubbard R.A., Li G., Nathan D.M., Zheng H., Haneuse S., Craft S., Montine T.J., Kahn S.E., Mccormick W., Mccurry S.M., Bowen J.D., Larson E.B. Glucose levels and risk of dementia // N. Engl. J. Med. 2013. Vol. 369. Р. 540-548. doi: 10.1007/s11427-016-5083-9.Tondo G., Iaccarino L., Caminiti S.P. et al. The combined effects of microglia activation and brain glucose hypometabolism in early-onset Alzheimer's disease // Alzheimers Res. Ther. 2020. Vol. 12 (1). Р. 50. doi: 10.1186/s13195-020-00619-0.Tondo G., Iaccarino L., Caminiti S.P. et al. The combined effects of microglia activation and brain glucose hypometabolism in early-onset Alzheimer's disease // Alzheimers Res. Ther. 2020. Vol. 12 (1). Р. 50. doi: 10.1186/s13195-020-00619-0.Walters M.J., Sterling J., Quinn C. et al. Associations of lifestyle and vascular risk factors with Alzheimer's brain biomarker changes during middle age: a 3-year longitudinal study in the broader New York City area // BMJ Open. 2018. Vol. 8 (11). e023664. doi: 10.1136/bmjopen-2018-023664Walters M.J., Sterling J., Quinn C. et al. Associations of lifestyle and vascular risk factors with Alzheimer's brain biomarker changes during middle age: a 3-year longitudinal study in the broader New York City area // BMJ Open. 2018. Vol. 8 (11). e023664. doi: 10.1136/bmjopen-2018-023664Baker L.D., Cross D.J., Minoshima S., Belongia D., Watson G.S., Craft S. insulin resistance and Alzheimer-like reductions in regional cerebral glucose metabolism for cognitively normal adults with prediabetes or early type 2 diabetes // Arch. Neurol. 2011. Vol. 68. Р. 51-57. doi: 10.1001/archneurol.2010.225.Baker L.D., Cross D.J., Minoshima S., Belongia D., Watson G.S., Craft S. insulin resistance and Alzheimer-like reductions in regional cerebral glucose metabolism for cognitively normal adults with prediabetes or early type 2 diabetes // Arch. Neurol. 2011. Vol. 68. Р. 51-57. doi: 10.1001/archneurol.2010.225.Karmi P., Iozzo A., Viljanen J., Hirvonen B.A., Fielding K., Virtanen V., Oikonen J., Kemppainen T., Viljanen L., Guiducci M. Haaparanta-Solin, K. Nagren, O. Solin, P. Nuutilaincreased brain fatty acid uptake in metabolic syndrome // Diabetes. 2010. Vol. 59. Р. 2171-2177 doi: 10.2337/db09-0138.Karmi P., Iozzo A., Viljanen J., Hirvonen B.A., Fielding K., Virtanen V., Oikonen J., Kemppainen T., Viljanen L., Guiducci M. Haaparanta-Solin, K. Nagren, O. Solin, P. Nuutilaincreased brain fatty acid uptake in metabolic syndrome // Diabetes. 2010. Vol. 59. Р. 2171-2177 doi: 10.2337/db09-0138.Andre C., Tomadesso C., de Flores R. et al. Brain and cognitive correlates of sleep fragmentation in elderly subjects with and without cognitive deficits // Alzheimers Dement (Amst). 2019. Vol. 11. Р. 142-150. published 2019. Feb. 8. doi: 10.1016/j.dadm.2018.12.009.Andre C., Tomadesso C., de Flores R. et al. Brain and cognitive correlates of sleep fragmentation in elderly subjects with and without cognitive deficits // Alzheimers Dement (Amst). 2019. Vol. 11. Р. 142-150. published 2019. Feb. 8. doi: 10.1016/j.dadm.2018.12.009.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.