Модель прогнозу ефективності лікування діабетичної ретинопатії при цукровому діабеті 2-го типу на підставі визначення маркерів ендотеліальної дисфункції
DOI:
https://doi.org/10.31288/oftalmolzh20256312Ключові слова:
діабетична ретинопатія, цукровий діабет 2-го типу, ендотеліальна дисфункція, EMAP-II, ендотеліальна NO-синтаза, прогнозування, математичне моделюванняАнотація
Мета. Розробити прогностичну модель оцінки ефективності лікування діабетичної ретинопатії (ДР) при цукровому діабеті (ЦД) 2-го типу на підставі визначення маркерів ендотеліальної дисфункції.
Матеріал та методи. Дослідження виконано як одноцентрове проспективне спостережне когортне з 2-річним періодом спостереження. Обстежено 136 пацієнтів (136 очей) з ЦД 2-го типу та ДР, яких було розподілено на групи: 1-а – з непроліферативною ДР (60 очей), 2-а – з препроліферативною ДР (ППДР; 42 ока) та 3-я – з проліферативною ДР (ПДР; 34 ока). У сироватці крові імуноферментним методом визначали високочутливий С-реактивний протеїн (вч-СРП), едотелін-1, ендотеліальний моноцит-активуючий поліпептид-II (EMAP-II), ендотеліальну NO-синтазу (eNOS), інтерлейкіни (IL-1β і IL-6), а також вміст метаболітів оксиду азоту (NOx). Повторне офтальмологічне обстеження проводили через два роки лікування, яке включало консервативне, лазерну фотокоагуляцію, анти-VEGF, хірургічне (вітректомію) та їх поєднання. Аналіз результатів дослідження проводився в пакеті EZR v.1.54 (Австрія).
Результати. У пацієнтів з різними стадіями ДР встановлено поступове збільшення вмісту у крові всіх маркерів ендотеліальної дисфункції в порівнянні з контролем (у 1,9–16,4 раза; p<0,001). Виключення становила eNOS, вміст якої зменшувався (у 1,5–3,7 раза; p<0,001). Всі показники (за виключенням NOx) мали зв'язок з ризиком швидкого прогресування ДР (AUC=0,77–0,88). Максимальні значення AUC (>0,8) були відмічені у моделях з EMAP-II, вч-СРП і IL-6. Специфічність моделей з вч-СРП, EMAP-II, eNOS і IL-6 перевищувала 85%, але їх чутливість була досить низькою. У багатофакторну модель прогнозування ризику швидкого прогресування ДР увійшли EMAP-II та eNOS, що вказувало на ключове значення цих маркерів для прогнозу ефективності лікування ДР. Модель мала відмінні показники якості AUC=0,92 (95% ВІ 0,86–0,96; чутливість – 81,0%, специфічність – 91,2%).
Висновок. Доведений зв’язок маркерів ендотеліальної дисфункції з результатами лікування ДР. Вперше для української популяції побудована модель прогнозу ефективності лікування ДР з виділенням найбільш значущих маркерів ендотеліальної дисфункції – EMAP-II та eNOS.
Посилання
American Diabetes Association Professional Practice Committee. 9. Pharmacologic Approaches to Glycemic Treatment: Standards of Care in Diabetes-2025. Diabetes Care. 2025 Jan 1;48(Suppl 1):S181-S206. https://doi.org/10.2337/dc25-S009
Amoaku WM, Ghanchi F, Bailey C, Banerjee S, Banerjee S, Downey L, Gale R, Hamilton R, Khunti K, Posner E, Quhill F, Robinson S, Setty R, Sim D, Varma D, Mehta H. Diabetic retinopathy and diabetic macular oedema pathways and management: UK Consensus Working Group. Eye (Lond). 2020 Jun;34(Suppl 1):1-51. doi: 10.1038/s41433-020-0961-6. Erratum in: Eye (Lond). 2020 Oct;34(10):1941-1942. https://doi.org/10.1038/s41433-020-1087-6
Flaxel CJ, Adelman RA, Bailey ST, Fawzi A, Lim JI, Vemulakonda GA, Ying GS. Diabetic Retinopathy Preferred Practice Pattern®. Ophthalmology. 2020 Jan;127(1):P66-P145. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2019.09.025
Ministry of Health of Ukraine. [Guideline 00493. Diabetic Retinopathy]. 2017. Available at: https://guidelines.moz.gov.ua/documents/5079. Ukrainian
Ministry of Health of Ukraine; State Expert Center of the Ministry of Health of Ukraine. [Type 2 diabetes mellitus. Adapted clinical guideline]. [Order of the Ministry of Health No. 1118 of 21.12.2012]. Kyiv: Ministry of Health; 2012. Available at: https://dec.gov.ua/wp-content/uploads/2019/11/2012_1118akn.pdf. Ukrainian
Lim JI, Sun JK, Silva PS, et al. Diabetic Retinopathy Preferred Practice Pattern®. Ophthalmology. 2025;132(4):P75-P162.https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2024.12.020
American Diabetes Association Professional Practice Committee. 12. Retinopathy, Neuropathy, and Foot Care: Standards of Care in Diabetes-2025. Diabetes Care. 2025;48(Suppl 1):S252-S265. https://doi.org/10.2337/dc25-S012
National Institute for Health and Care Excellence. Diabetic retinopathy: management and monitoring (NG242). London: NICE; 2024. ISBN: 978-1-4731-6324-9.
Schmidt-Erfurth U, Garcia-Arumí J, Bandello F, et al. Guidelines for the management of diabetic macular edema by the European Society of Retina Specialists (EURETINA). Ophthalmologica. 2017;237(4):185-222. https://doi.org/10.1159/000458539
Wong TY, Sun J, Kawasaki R, et al. Guidelines on Diabetic Eye Care: The International Council of Ophthalmology Recommendations. Ophthalmology. 2018;125(10):1608-1622. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2018.04.007
Dervenis P, Dervenis N, Smith JM, Steel DH. Anti-vascular endothelial growth factors in combination with vitrectomy for complications of proliferative diabetic retinopathy. Cochrane Database Syst Rev. 2023 May 31;5(5):CD008214. https://doi.org/10.1002/14651858.CD008214.pub4
Chung WK, Erion K, Florez JC, Hattersley AT, Hivert MF, Lee CG, McCarthy MI, Nolan JJ, at al. Precision medicine in diabetes: a Consensus Report from the American Diabetes Association (ADA) and the European Association for the Study of Diabetes (EASD). Diabetologia. 2020 Sep;63(9):1671-1693. https://doi.org/10.1007/s00125-020-05181-w
Schiborn C, Schulze MB. Precision prognostics for the development of complications in diabetes. Diabetologia. 2022 Nov;65(11):1867-1882. https://doi.org/10.1007/s00125-022-05731-4
Griffin S. Diabetes precision medicine: plenty of potential, pitfalls and perils but not yet ready for prime time. Diabetologia. 2022 Nov;65(11):1913-1921. https://doi.org/10.1007/s00125-022-05782-7
Gui F, You Z, Fu S, Wu H, Zhang Y. Endothelial Dysfunction in Diabetic Retinopathy. Front Endocrinol (Lausanne). 2020 Sep 4;11:591.https://doi.org/10.3389/fendo.2020.00591
Hein TW, Omae T, Xu W, Yoshida A, Kuo L. Role of Arginase in Selective Impairment of Endothelium-Dependent Nitric Oxide Synthase-Mediated Dilation of Retinal Arterioles during Early Diabetes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2020 May 11;61(5):36. https://doi.org/10.1167/iovs.61.5.36
Sproston NR, Ashworth JJ. Role of C-Reactive Protein at Sites of Inflammation and Infection. Front Immunol. 2018 Apr 13;9:754.https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.00754
Kostov K. The Causal Relationship between Endothelin-1 and Hypertension: Focusing on Endothelial Dysfunction, Arterial Stiffness, Vascular Remodeling, and Blood Pressure Regulation. Life (Basel). 2021 Sep 20;11(9):986. https://doi.org/10.3390/life11090986
Mogylnytska LA. [Endothelial monocyte-activating polypeptide-II: properties, functions, and pathogenetic significance]. Fiziol Zh. 2015;61(1):102-111. Ukrainian. https://doi.org/10.15407/fz61.01.102
Serdiuk AV, Mogilevskyy SYu, Zyablitzev SV, Denisiuk OYu. [Effectiveness of treatment for different stages of diabetic retinopathy in type 2 diabetes]. Mìzhnarodnnyi endokrinologìchnnyi zhurnal. 2024;20(7):491-498. Ukrainian. https://doi.org/10.22141/2224-0721.20.7.2024.1447
Serdiuk AV. [Glycated hemoglobin as a prognostic factor for the progression of non-proliferative diabetic retinopathy in type 2 diabetes]. Archives of Ophthalmology of Ukraine. 2024;2(12):26-30. Ukrainian.https://doi.org/10.22141/2309-8147.12.2.2024.377
Mogilevskii SI, Serdiuk AV, Zyablitsev SV. Prognostic biomarkers of non-proliferative diabetic retinopathy progression in type 2 diabetes mellitus. J. Ophthalmol. (Ukraine). 2024;(4):38-45. https://doi.org/10.31288/oftalmolzh202443845
Miranda KM, Espey MG, Wink DA. A rapid, simple spectrophotometric method for simultaneous detection of nitrate and nitrite. Nitric Oxide. 2001; 5(1): 62-71. https://doi.org/10.1006/niox.2000.0319
Kanda Y. Investigation of the freely available easy-to-use software 'EZR' for medical statistics. Bone Marrow Transplant. 2013;48:452-8.https://doi.org/10.1038/bmt.2012.244
Gur'yanov VG, Lyakh YuE, Parii VD et al. [Handbook of biostatistics. Analysis of the results of medical research in the EZR (R-statistics) package]. Kyiv: Vistka; 2018. Ukrainain.
Lyakh YuE, Gur'yanov VG. [Mathematical modeling when solving classification problems in biomedicine]. Ukrainian Journal of Telemedicine and Medical Telematics. 2012; 2(10): 69-76. Ukrainain.
Munakata T. Genetic Algorithms and Evolutionary Computing. In: Munakata T, editor. Fundamentals of the New Artificial Intelligence. Texts in Computer Science. 2008. Springer, London. https://doi.org/10.1007/978-1-84628-839-5_4
Song J, Chen S, Liu X, Duan H, Kong J, Li Z. Relationship between C-Reactive Protein Level and Diabetic Retinopathy: A Systematic Review and Meta-Analysis. PLoS One. 2015 Dec 4;10(12):e0144406. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0144406
Aryan Z, Ghajar A, Faghihi-Kashani S, Afarideh M, Nakhjavani M, Esteghamati A. Baseline High-Sensitivity C-Reactive Protein Predicts Macrovascular and Microvascular Complications of Type 2 Diabetes: A Population-Based Study. Ann Nutr Metab. 2018;72(4):287-295.https://doi.org/10.1159/000488537
Tomić M, Vrabec R, Vidas Pauk S, Bulum T, Ljubić S. Systemic inflammation and dyslipidemia are associated with retinopathy in type 2 but not in type 1 diabetes. Scand J Clin Lab Invest. 2020 Oct;80(6):484-490. https://doi.org/10.1080/00365513.2020.1789921
Khuu LA, Tayyari F, Sivak JM, Flanagan JG, Singer S, Brent MH, Huang D, Tan O, Hudson C. Aqueous humor endothelin-1 and total retinal blood flow in patients with non-proliferative diabetic retinopathy. Eye (Lond). 2017 Oct;31(10):1443-1450. https://doi.org/10.1038/eye.2017.74
Kang HM, Hasanuzzaman M, Kim SW, Koh HJ, Lee SC. Elevated aqueous endothelin-1 concentrations in advanced diabetic retinopathy. PLoS One. 2022 May 11;17(5):e0268353. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0268353
Niranjan G, Srinivasan AR, Srikanth K, Pruthu G, Reeta R, Ramesh R, Anitha R, Mohana Valli V. Evaluation of Circulating Plasma VEGF-A, ET-1 and Magnesium Levels as the Predictive Markers for Proliferative Diabetic Retinopathy. Indian J Clin Biochem. 2019 Jul;34(3):352-356. https://doi.org/10.1007/s12291-018-0753-y
Tang L, Xu GT, Zhang JF. Inflammation in diabetic retinopathy: possible roles in pathogenesis and potential implications for therapy. Neural Regen Res. 2023 May;18(5):976-982. https://doi.org/10.4103/1673-5374.355743
Huang C, Zhang X, Wu M, Yang C, Ge X, Chen W, Li X, Liu S, Yang S. IL-1β-induced pericyte dysfunction with a secretory phenotype exacerbates retinal microenvironment inflammation via Hes1/STAT3 signaling pathway. Int Immunopharmacol. 2025 Jan 10;144:113611. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2024.113611
Feng S, Yu H, Yu Y, Geng Y, Li D, Yang C, Lv Q, Lu L, Liu T, Li G, Yuan L. Levels of Inflammatory Cytokines IL-1β, IL-6, IL-8, IL-17A, and TNF-α in Aqueous Humour of Patients with Diabetic Retinopathy. J Diabetes Res. 2018 Apr 4;2018:8546423.https://doi.org/10.1155/2018/8546423
Jin Z, Zhang Q, Liu K, Wang S, Yan Y, Zhang B, Zhao L. The association between interleukin family and diabetes mellitus and its complications: An overview of systematic reviews and meta-analyses. Diabetes Res Clin Pract. 2024 Apr;210:111615.https://doi.org/10.1016/j.diabres.2024.111615
Adly AAM, Ismail EA, Tawfik LM, Ebeid FSE, Hassan AAS. Endothelial monocyte activating polypeptide II in children and adolescents with type 1 diabetes mellitus: Relation to micro-vascular complications. Cytokine. 2015 Dec;76(2):156-162.https://doi.org/10.1016/j.cyto.2015.06.006
Förstermann U, Sessa WC. Nitric oxide synthases: regulation and function. Eur Heart J. 2012 Apr;33(7):829-37, 837a-837d.https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehr304
Cantó A, Olivar T, Romero FJ, Miranda M. Nitrosative Stress in Retinal Pathologies: Review. Antioxidants (Basel). 2019 Nov 11;8(11):543.https://doi.org/10.3390/antiox8110543
Enani L, Idriss LT, Mirdad DS, Almanjoumi AM. Nitro-oxidative Mechanism and Therapeutic Potential in Diabetic Retinopathy. The Open Ophthalmology Journal. 2025;19:1-10. https://doi.org/10.2174/0118743641391527250714045351
Pushparani DS, Varalakshmi J, Roobini K, Hamshapriya P, Livitha A. Diabetic Retinopathy-A Review. Curr Diabetes Rev. 2025;21(7):43-55.https://doi.org/10.2174/0115733998296228240521151050
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Могілевський С. Ю., Cердюк А. В., Сердюк В. Н., Зябліцев С. В.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY). Ця ліцензія дозволяє повторно використовувати, поширювати, переробляти, адаптувати та будувати на основі матеріалу на будь-якому носії або в будь-якому форматі за умови обов'язкового посилання на авторів робіт і первинну публікацію у цьому журналі. Ліцензія дозволяє комерційне використання.
ПОЛОЖЕННЯ ПРО АВТОРСЬКІ ПРАВА
Автори, які подають матеріали до цього журналу, погоджуються з наступними положеннями:
- Автори отримують право на авторство своєї роботи одразу після її публікації та назавжди зберігають це право за собою без жодних обмежень.
- Дата початку дії авторського права на статтю відповідає даті публікації випуску, до якого вона включена.
ПОЛІТИКА ДЕПОНУВАННЯ
- Редакція журналу заохочує розміщення авторами рукопису статті в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах), оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності і динаміці цитування.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження статті у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом за умови збереження посилання на первинну публікацію у цьому журналі.
- Дозволяється самоархівування постпринтів (версій рукописів, схвалених до друку в процесі рецензування) під час їх редакційного опрацювання або опублікованих видавцем PDF-версій.
- Самоархівування препринтів (версій рукописів до рецензування) не дозволяється.
