Stężenie homocysteiny w osoczu osób z retinopatią

Krzysztof Siemianowicz, Tomasz Francuz, Jan Gmiński, Małgorzata Goss,
Elżbieta Kotrys-Puchalska, Alojzy Danch, Alicja Telega
PRACA ORYGINALNA
Katedra Biochemii Wydziału Lekarskiego Śląskiej Akademii Medycznej w Katowicach
Stężenie homocysteiny w osoczu osób
z retinopatią cukrzycową
Plasma homocysteine concentration in patients with diabetic retinopathy
Abstract
Background. Homocysteine is a well-known risk factor of
atherosclerosis and coronary heart disease. The role of homocysteine in pathogenesis of diabetic retinopathy has not
been established yet. According to some researchers increased plasma homocysteine level is a risk factor of
a development of diabetic retinopathy. The aim of the study
was a comparison of plasma homocysteine concentration
in patients with diabetes mellitus and two major types of
diabetic retinopathy: non-proliferative (simplex) retinopathy
and proliferative retinopathy.
Material and methods. The study group consisted of 42
patients with retinopathy (26 with non-proliferative and 16
Wstęp
Homocysteina jest aminokwasem, który w swojej
cząsteczce zawiera atom siarki. Powstaje poprzez demetylację innego aminokwasu zawierającego siarkę —
metioniny. Podwyższone stężenie homocysteiny w osoczu jest niezależnym czynnikiem ryzyka chorób układu
sercowo-naczyniowego. Ryzyko to jest wyższe u chorych na cukrzycę niż u osób bez cukrzycy [1]. U chorych na cukrzycę ze współistniejącą hiperhomocysteinemią częściej dochodzi do wystąpienia choroby niedokrwiennej serca niż u chorych na cukrzycę cechujących się prawidłowym stężeniem homocysteiny [2].
Niektóre badania wskazują, że hiperhomocysteinemia
jest czynnikiem ryzyka wystąpienia retinopatii [3] lub
jej postaci proliferacyjnej [4] u chorych na cukrzycę
typu 2. Homocysteina nasila ekspresję genu czynnika
Adres do korespondencji: dr med. Krzysztof Siemianowicz
Katedra Biochemii Śl. AM
ul. Medyków 18, 40–752 Katowice
tel./faks +48 (32) 252 50 88
Diabetologia Doświadczalna i Kliniczna 2005, 5, 1, 37–40
Copyright © 2005 Via Medica, ISSN 1643–3165
with proliferative) and 21 diabetics without retinopathy. Plasma homocysteine concentration was measured by high
pressure liquid chromatography (HPLC) technique.
Results. There was no statistically significant difference in
plasma homocysteine concentration between all patients
with retinopathy and diabetics without retinopathy. There
were no statistically significant differences between two major types of retinopathy nor between them and diabetics
without retinopathy.
Conclusion. Diabetic retinopathy does not influence significantly plasma homocysteine concentration.
key words: homocysteine, retinopathy, diabetes mellitus
wzrostu śródbłonka naczyń (VEGF, vascular endothelial growth factor), który odgrywa kluczową rolę w rozwoju retinopatii cukrzycowej [5]. Retinopatię cukrzycową najczęściej dzieli się na dwie główne postacie:
nieproliferacyjną (prostą) i proliferacyjną.
Celem pracy było porównanie stężenia homocysteiny w osoczu u chorych na cukrzycę typu 2 ze współistniejącą retinopatią nieproliferacyjną, retinopatią proliferacyjną i bez retinopatii.
Materiał i metody
Do badania włączono 63 chorych na cukrzycę typu 2
otrzymujących insulinę, leczonych w poradniach cukrzycowych w Jaworznie i Katowicach (tab. 1). Po pobraniu krwi i oddzieleniu osocza próbki zamrażano
w temperaturze –70°C i przechowywano do czasu wykonania oznaczeń. Stężenie homocysteiny w osoczu
oznaczano metodą wysokociśnieniowej chromatografii
(HPLC, high-pressure liquid chromatography) [6]. Do
analizy statystycznej zastosowano test t-Studenta
w celu porównania całej grupy pacjentów z retinopatią
i grupy osób bez retinopatii, a także test ANOVA do
www.ddk.viamedica.pl
37
Diabetologia Doświadczalna i Kliniczna rok 2005, tom 5, nr 1
Tabela 1. Charakterystyka pacjentów
Table 1. Characteristic of diabetic patients
n
Wiek (śr. ± SD)
Grupa kontrolna
Wszyscy pacjenci z retinopatią
Retinopatia prosta
Retinopatia proliferacyjna
21
42
26
16
60,28 ± 6,34
57,76 ± 6,23
58,03 ± 5,98
57,31 ± 6,78
porównania stężeń homocysteiny w trzech grupach: osób
z dwoma typami retinopaii i pacjentów bez retinopatii.
Wykorzystano program komputerowy Statistica 5,1 PL.
Wyniki
Porównując stężenie homocysteiny w osoczu
u wszystkich osób ze współistniejącą retinopatią cukrzycową i chorych bez retinopatii, nie stwierdzono
istotnych statystycznie różnic (ryc. 1). Również podczas porównania stężenia homosysteiny u osób z retinopatią nieproliferacyjną i proliferacyjną oraz osób bez
retinopatii nie zanotowano różnic istotnych statystycznie (ryc. 2).
Rycina 1. Stężenie homocysteiny u wszystkich pacjentów z retinopatią (R) i chorych na cukrzycę bez retinopatii (K)
Figure 1. Homocysteine concentration in all patients with retinopathy (R) and diabetic patients without retinopathy (K)
Dyskusja
Wyniki badań dotyczących związku między stężeniem homocysteiny w osoczu krwi a retinopatią są niejednoznaczne. Buysschaert i wsp. [2] zaobserwowali,
że retinopatia występuje z podobną częstością (42–
–45%) zarówno u osób z prawidłowym stężeniem homocysteiny w osoczu, jak i u osób z hiperhomocysteinemią. Stabler i wsp. [7] stwierdzili jedynie istnienie
związku pomiędzy hiperhomocysteinemią a występowaniem neuropatii i retinopatii w cukrzycy insulinoniezależnej. Nie zaobserwowali natomiast istotnego statystycznie podwyższenia stężenia homocysteiny
u chorych na cukrzycę, u których doszło do rozwoju
choroby niedokrwiennej serca lub retinopatii. W badaniu przeprowadzonym w Szwecji, obejmującym chorych na cukrzycę typu 1 nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic dotyczących stężenia homocysteiny
pomiędzy osobami z ciężką retinopatią a chorymi bez
retinopatii [8]. Hultberg i wsp. [9] zaobserwowali, że
u chorych na cukrzycę typu 1 powikłaną retinopatią
proliferacyjną stężenia homocysteiny w osoczu były
istotnie statystycznie wyższe niż w grupie kontrolnej,
ale byli to wyłącznie pacjenci, u których oprócz retinopatii występowała również nefropatia cukrzycowa. Gdy
analizie poddano grupę osób z retinopatią, z minimalnie zaawansowaną nefropatią lub bez niej, nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic dotyczących stężenia homocysteiny pomiędzy grupą badaną a kon-
38
Rycina 2. Stężenie homocysteiny u chorych na cukrzycę
(S — retinopatia prosta, P — retinopatia proliferacyjna,
K — bez retinopatii)
Figure 2. Homocysteine concentration in diabetic patients
(S — simplex retinopathy, P — proliferative retinopathy,
K — without retinopathy)
trolną. Również w swoim wcześniejszym badaniu
Agardh i wsp. [10] nie zanotowali związku między stężeniem homocysteiny w osoczu a stopniem zaawansowania retinopatii. Buyschaert i wsp. [11] zaobserwowali u chorych na cukrzycę istotną statystycznie
dodatnią korelację pomiędzy stężeniem homocysteiny
www.ddk.viamedica.pl
Krzysztof Siemianowicz i wsp. Homocysteina w retinopatii cukrzycowej
a retinopatią, lecz nie wykazali, że podwyższone stężenie homocysteiny jest niezależnym czynnikiem ryzyka powikłań naczyniowych pod postacią makroangiopatii. Obserwacje te są sprzeczne z wynikami badania
Smuldersa i wsp. [12], którzy stwierdzili istnienie korelacji pomiędzy stężeniem homocysteiny w osoczu
a makroangiopatią oraz brak takiej zależności w przypadku retinopatii. W badaniu przeprowadzonym
w Niemczech zaobserwowano, że u chorych na cukrzycę typu 1 ze współistniejącą hiperhomocysteinemią późne powikłania cukrzycy, w tym także retinopatia, występowały istotnie statystycznie częściej niż
u pacjentów, u których stężenie homocysteiny w osoczu było prawidłowe [13]. Saeed i wsp. [14] na podstawie analizy dotyczącej chorych na cukrzycę typu 1
stwierdzili, że u osób z retinopatią stężenie homocysteiny w osoczu było istotnie statystycznie wyższe.
Badając zależność stężenia homocysteiny i stężenia
trombomoduliny w osoczu, jednego z markerów uszkodzenia śródbłonka naczyń, Saeed i wsp. nie zaobserwowali istotnego statystycznie związku. Na tej podstawie sformułowali wniosek, że to nie uszkodzenie śródbłonka naczyniowego jest przyczyną wzrostu stężenia
homocysteiny w retinopatii cukrzycowej. Również we
wcześniejszym badaniu przeprowadzonym przez autorów niniejszej pracy nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic dotyczących stężenia markerów uszkodzenia śródbłonka naczyń pomiędzy chorymi na cukrzycę typu 2 bez retinopatii i z obydwoma jej głównymi postaciami [15]. Wyniki badań analizujących stężenie homocysteiny w osoczu osób charakteryzujących
się obecnością różnych postaci retinopatii cukrzycowej również są niejednorodne. Agardh i wsp. [10] nie
zaobserwowali znamiennych statystycznie różnic, podczas gdy Vaccaro i wsp. [16] u osób z retinopatią proliferacyjną stwierdzili wyższe stężenie hemocysteiny
niż u chorych bez retinopatii. Natomiast Goldstein
i wsp. [17] wykazali istotnie statystycznie wyższe stężenie homocysteiny u pacjentów z retinopatią zarówno prostą, jak i proliferacyjną w porównaniu z chorymi na cukrzycę, u których nie doszło do rozwoju retinopatii. Nie stwierdzili jednak istotnych różnic pomiędzy chorymi na cukrzycę bez retinopatii a grupą kontrolną bez cukrzycy i bez chorób oczu. W poprzednich
badaniach przeprowadzonych w naszym zespole
u chorych z retinopatią cukrzycową analizowano wartości stężenia innych markerów o udowodnionej roli
w rozwoju makroangiopatii. Wykazano znamienne statystycznie różnice dotyczące stężeń niektórych antyoksydantów [18], natomiast nie stwierdzono istotnych
różnic w stężeniach markerów uszkodzenia śródbłonka naczyń [15]. W niniejszym badaniu nie zaobserwowano istotnych statystycznie różnic dotyczących stężenia homocysteiny.
Streszczenie
Wstęp. Hiperhomocysteinemia jest uznanym czynnikiem
ryzyka rozwoju miażdżycy tętnic i choroby niedokrwiennej
serca. Poglądy badaczy na temat jej roli w rozwoju retinopatii cukrzycowej nie są jednorodne. Według niektórych
autorów podwyższone stężenie homocysteiny w osoczu
krwi jest czynnikiem ryzyka rozwoju retinopatii cukrzycowej. Celem badania było porównanie stężenia homocysteiny w osoczu krwi u chorych na cukrzycę typu 2 z dwoma
głównymi postaciami retinopatii cukrzycowej: prostą i proliferacyjną oraz u pacjentów bez retinopatii.
Materiał i metody. Badaniem objęto 42 osoby z retinopatią
(26 z prostą i 16 z proliferacyjną) oraz 21 chorych na cukrzycę typu 2 bez retinopatii. Stężenie homocysteiny w osoczu oznaczano metodą chromatografii wysokociśnieniowej
(HPLC).
Wyniki. Nie stwierdzono istotnych statystycznie różnic dotyczących stężenia homocysteiny pomiędzy wszystkimi pacjentami z retinopatią a pacjentami bez retinopatii. Przy
uwzględnieniu dwóch postaci retinopatii również nie wykazano różnic istotnych statystycznie.
Wnioski. Fakt wystąpienia retniopatii cukrzycowej oraz jej
postać nie wpływają istotnie na stężenie homocysteiny
w osoczu.
słowa kluczowe: homocysteina, retinopatia, cukrzyca
Piśmiennictwo
1.
Hoogeveen E.K., Kostense P.J., Jakob C. i wsp. Hyperhomocysteinemia increases risk of death, especially in type 2
diabetes. Circulation 2000; 101: 1506–1511.
2. Buysschaert M., Dramais A.S., Wallemacq P.E., Hermans
M.P. Hyperhomocysteinemia in type 2 diabetes: relationship
to macroangiopathy, nephropathy, and the insulin resistance.
Diabetes Care 2000; 23: 1816–1822.
3. Hoogeveen E.K., Kostense P.J., Eysink P.E. i wsp. Hyperhomocysteinemia is associated with the presence of retinopathy in type 2 diabetes mellitus: the Hoorn study. Arch. Intern.
Med. 2000; 23: 2984–2990.
4. Looker H.C., Fagot-Campagna A., Gunter E.W. i wsp. Homocysteinemia as a risk factor for nephropathy and retinopathy
in type 2 diabetes. Diabetologia 2003; 46: 766–772.
5. Roybal C.N., Yang S., Sun C.W. i wsp. Homocysteine increases the expression of vascular endothelial growth factor by
a mechanism involving endoplasmatic reticulum stress and
transcription factor. ATF4. J. Biol. Chem. 2004; 279: 14844–
–14852.
6. Siemianowicz K., Gmiński J., Danch A., Machalski M., Magiera-Molendowska H. Plasma homocysteine concentration in patients with small cell and non-small cell lung cancer. Diagn.
Lab. 2004; 40: 87–92.
7. Stabler S.P., Estacio R., Jeffers B.W., Cohen J.A., Allen R.H.,
Schrier R.W. Total homocysteine is associated with nephropathy in non-insulin-dependent diabetes mellitus. Metabolism 1999; 48: 1096–1101.
8. Agardh E., Hultberg B., Agardh C.D. Severe retinopathy in
type 1 diabetic patients is not related to the level of plasma
homocysteine. Scand. J. Clin. Lab. Invest. 2000; 60: 169–174.
9. Hultberg B., Agardh E., Andersson A. i wsp. Increased levels
of plasma homocysteine are associated with nephropathy,
but not severe retinopathy in type 1 diabetes mellitus. Scand.
J. Clin. Lab. Invest. 1991; 51: 277–282.
10. Agardh C.D., Agardh E., Andersson A., Hultberg B. Lack of
association between plasma homocysteine levels and mi-
www.ddk.viamedica.pl
39
Diabetologia Doświadczalna i Kliniczna rok 2005, tom 5, nr 1
11.
12.
13.
14.
40
croangiopathy in type 1 diabetes mellitus. Scand. J. Clin. Lab.
Invest. 1994; 54: 637–641.
Buysschaert M., Jamart J., Dramais A.S., Wallemacq P., Hermans M.P. Micro- and macrovascular complications and hyperhomocysteinemia in type 1 diabetic patients. Diabetes
Metab. 2001; 27: 655–659.
Smulders Y.M., Rakic M., Slaats E.H. i wsp. Fasting and postmethionine homocysteine levels in NIDDM. Determinats and
correlations with retinopathy, albuminuria, and cardiovascular disease. Diabetes Care 1999; 22: 125–132.
Hofmann M.A., Kohl B., Zumbach M.S. i wsp. Hyperhomocyst(e)inemia and endothelial dysfunction in IDDM.
Diabetes Care 1998; 21: 841–848.
Saeed B.O., Nixon S.J., White A.J., Summerfield G.P., Skillen
A.W., Weaver J.U. Fasting homocysteine levels in adults with
15.
16.
17.
18.
type 1 diabetes and retinopathy. Clin. Chim. Acta 2004; 341:
27–32.
Siemianowicz K., Francuz T., Gmiński J., Telega A., Syzdół M.
Endothelium dysfunction markers in patients with diabetic
retinopathy. Int. J. Mol. Med. 2005; 15: 459–462.
Vaccaro O., Perna A.F., Mancini F.P. i wsp. Plasma homocysteine and microvascular complications in type 1 diabetes. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2000; 10: 297–304.
Goldstein M., Leibowitch I., Yeffimov I., Gavendo S., Sela B.A.,
Loewenstein A. Hyperhomocysteinemia in patients with diabetes mellitus with and without diabetic retinopathy. Eye 2004;
18: 460–465.
Siemianowicz K., Gmiński J., Telega A. i wsp. Blood antioxidant parameters in patients with diabetic retinopathy. Int. J.
Mol. Med. 2004; 14: 433–437.
www.ddk.viamedica.pl