Глиоксаль при гипергликемическом ишемическом инсульте

Jul 24, 2023

Сердечно-сосудистая диабетология, том 22, Номер статьи: 173 (2023) Цитировать эту статью

396 Доступов

Подробности о метриках

Гипергликемия часто встречается при остром ишемическом инсульте и указывает на плохой прогноз даже при отсутствии ранее существовавшего диабета. Однако в клинических исследованиях лечение повышенного уровня глюкозы инсулином не улучшало исход инсульта, что позволяет предположить, что побочные эффекты, а не сама гипергликемия, усугубляют ишемическое повреждение головного мозга. Будучи реактивными метаболитами глюкозы, глиоксаль и метилглиоксаль являются кандидатами на роль медиаторов пагубных последствий гипергликемии при остром инсульте.

У 135 пациентов с острым инсультом мы использовали жидкостную хроматографию в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ-МС/МС) для измерения глиоксаля, метилглиоксаля и некоторых их производных гликированных аминокислот в сыворотке. Результаты были проверены во второй группе из 61 пациента, перенесшего инсульт. Была проверена связь концентраций в сыворотке со стандартными шкалами исходов инсульта (NIHSS, mRS).

Глюкоза, глиоксаль, метилглиоксаль и производная глиоксаля гликированная аминокислота Nδ-(5-гидро-4-имидазолон-2-ил)орнитин (G-H1) положительно коррелировали с плохим исходом инсульта через 3 месяца по данным mRS90. , по крайней мере, в одной из двух когорт. Однако гликированные аминокислоты Nε-карбоксиэтиллизин (CEL) и пирралин в одной группе показали обратную корреляцию с исходом инсульта, вероятно, отражая более низкое потребление пищи при тяжелом инсульте. Пациенты с плохим исходом имели более высокие концентрации глиоксаля и метилглиоксаля в сыворотке крови.

Производные глюкозы α-дикарбонилглиоксаль и гликированные аминокислоты, образующиеся в результате реакции с глиоксалем, связаны с плохим исходом при ишемическом инсульте. Таким образом, снижение уровня α-дикарбонилов или противодействие их действию может быть терапевтической стратегией при гипергликемическом инсульте.

Исследования были сосредоточены на вредном воздействии гипергликемии на некоторые органы, включая почки, сетчатку или сердце. Меньше известно о влиянии гипергликемии на мозг, несмотря на то, что она часто связана с инсультом. Будучи основным фактором риска развития инсульта, сахарный диабет частично объясняет, почему гипергликемия диагностируется у 75% пациентов с острым инсультом [1]. Однако даже при отсутствии ранее существовавшего сахарного диабета гипергликемия часто встречается у пациентов с инсультом в острой фазе. При ишемическом инсульте гипергликемия при поступлении связана с плохим неврологическим исходом, повышенным риском симптоматического внутричерепного кровоизлияния и повышенной смертностью [2,3,4]. Важно отметить, что несколько исследований показали, что у пациентов с инсультом, не перенесших диабет, гипергликемия имеет еще большую прогностическую ценность [5,6,7]. Вместе с доклиническими данными это свидетельствует о том, что острая гипергликемия вредна для функционального восстановления, но механизмы и молекулярные медиаторы, с помощью которых острая гипергликемия влияет на неврологический исход, до сих пор неясны [8]. Кандидатами на ухудшение исхода гипергликемии являются α-дикарбонилы, группа метаболитов глюкозы, яркими представителями которых являются глиоксаль и метилглиоксаль (рис. 1). Глиоксаль образуется в основном в результате автоокисления глюкозы, тогда как метилглиоксаль является побочным продуктом гликолиза [9, 10]. Другим источником α-дикарбонилов является гликирование белков. Реакции конденсации свободных аминогрупп белков с редуцирующими сахарами, например глюкозой, приводят к образованию оснований Шиффа и последующим перегруппировкам Амадори. И основания Шиффа, и продукты Амадори подвергаются дальнейшим перегруппировкам, в результате чего образуются α-дикарбонилы, такие как глиоксаль и метилглиоксаль [11]. Глиоксаль и метилглиоксаль имеют высокореактивную химическую структуру и способны модифицировать белки, ДНК и липиды, тем самым нарушая функцию различных макромолекул [12]. Продукты их реакции с белковыми остатками, такими как лизин и аргинин, называются конечными продуктами гликирования (AGE), которые также могут быть получены из продуктов Амадори [13, 14].