Оценка особенностей нейроваскуляризации у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа с использованием различных методов магнитно-резонансной перфузии

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.

1. 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. Brownlee M. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications // Nature. 2001. Vol. 414. Р. 813-820. doi: 10.1038/414813a.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. 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-2018-023664

23. 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.

24. 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.

25. 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.