Связь сахарного диабета с болезнями нижних дыхательных путей и легких: научная дискуссия

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Сахарный диабет (СД) – до конца не изученное хроническое прогрессирующее метаболическое заболевание со множественными осложнениями в виде синдрома диабетической стопы, ретинопатии, нефропатии. В контексте СД поражениям легочного аппарата уделяется незаслуженно мало внимания, особенно если это приводит к развитию диабетического легкого или влияет на патогенез легочного заболевания, например хронической обструктивной болезни легких или бронхиальной астмы. В настоящем обзоре суммированы представления о роли СД в формировании патологии легочной ткани, особенно в случаях развития у пациентов с диабетом идиопатического легочного фиброза – прогрессирующего заболевания с высокой смертностью пациентов и ограниченными возможностями в терапии.

Об авторах

Сергей Львович Бабак

ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: sergbabak@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6571-1220
SPIN-код: 5213-3620
Scopus Author ID: 45560913500
ResearcherId: KAO-3183-2024

врач-пульмонолог, доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры фтизиатрии и пульмонологии Научно-образовательного института клинической медицины им. Н.А. Семашко

Россия, 127006, г. Москва, ул. Долгоруковская, д. 4

Марина Валентиновна Горбунова

ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава России

Email: mgorb@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2039-0072
SPIN-код: 6699-1286
Scopus Author ID: 45561369300

врач-пульмонолог, доктор медицинских наук, доцент кафедры фтизиатрии и пульмонологии Научно-образовательного института клинической медицины им. Н.А. Семашко

Россия, 127006, г. Москва, ул. Долгоруковская, д. 4

Екатерина Евгеньевна Губернаторова

ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава России

Email: creativeone@list.ru
ORCID iD: 0009-0009-4149-9497
SPIN-код: 9674-1515

кандидат медицинских наук, ассистент кафедры терапии и профилактической медицины Научно-образовательного института клинической медицины им. Н.А. Семашко

Россия, 127006, г. Москва, ул. Долгоруковская, д. 4

Андрей Георгиевич Малявин

ФГБОУ ВО «Российский университет медицины» Минздрава России

Email: maliavin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6128-5914
SPIN-код: 8264-5394
Scopus Author ID: 6701876872

врач-пульмонолог, доктор медицинских наук, профессор кафедры фтизиатрии и пульмонологии Научно-образовательного института клинической медицины им. Н.А. Семашко, генеральный секретарь Российского научного медицинского общества терапевтов (РНМОТ), главный внештатный специалист-пульмонолог Минздрава России по Центральному федеральному округу

Россия, 127006, г. Москва, ул. Долгоруковская, д. 4

Список литературы

  1. Sun H., Saeedi P., Karuranga S. et al. IDF Diabetes Atlas: Global, regional and country-level diabetes prevalence estimates for 2021 and projections for 2045. Diabetes Res Clin Pract. 2022; 183: 109119. https://doi.org/10.1016/j.diabres.2021.109119. PMID: 34879977. PMCID: PMC11057359.
  2. NCD Countdown 2030 collaborators. NCD Countdown 2030: Worldwide trends in non-communicable disease mortality and progress towards Sustainable Development Goal target 3.4. Lancet. 2018; 392(10152): 1072–88. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(18)31992-5. PMID: 30264707.
  3. [Harreiter J., Roden M. Diabetes mellitus: definition, classification, diagnosis, screening and prevention (Update 2023). Wien Klin Wochenschr. 2023; 135(Suppl 1): 7–17 (In German)]. https://doi.org/10.1007/s00508-022-02122-y. PMID: 37101021. PMCID: PMC10133036.
  4. Клинические рекомендации. Сахарный диабет 2 типа у взрослых. Российская ассоциация эндокринологов. Рубрикатор клинических рекомендаций Минздрава России. 2022. ID: 290. Доступ: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/290_2 (дата обращения – 17.05.2024). [Clinical guidelines. Type 2 diabetes mellitus in adults. Russian Association of Endocrinologists. Rubricator of clinical recommendations of the Ministry of Healthcare of Russia. 2022. ID: 290. URL: https://cr.minzdrav.gov.ru/recomend/290_2 (date of access – 17.05.2024) (In Russ.)].
  5. Kaneto H., Kimura T., Obata A. et al. Multifaceted mechanisms of action of metformin which have been unraveled one after another in the long history. Int J Mol Sci. 2021; 22(5): 2596. https://doi.org/10.3390/ijms22052596. PMID: 33807522. PMCID: PMC7962041.
  6. Dai Y., Zhou S., Qiao L. et al. Non-apoptotic programmed cell deaths in diabetic pulmonary dysfunction: The new side of advanced glycation end products. Front Endocrinol (Lausanne). 2023; 14: 1126661. https://doi.org/10.3389/fendo.2023.1126661. PMID: 37964954. PMCID: PMC10641270.
  7. Zhang R.H., Zhou J.B., Cai Y.H. et al. Non-linear association between diabetes mellitus and pulmonary function: A population-based study. Respir Res. 2020; 21(1): 292. https://doi.org/10.1186/s12931-020-01538-2. PMID: 33148273. PMCID: PMC7641838.
  8. Cazzola M., Rogliani P., Ora J. et al. Hyperglycaemia and chronic obstructive pulmonary disease. Diagnostics (Basel). 2023; 13(21): 3362. https://doi.org/10.3390/diagnostics13213362. PMID: 37958258. PMCID: PMC10650064.
  9. Thinggaard B.S., Stokholm L., Davidsen J.R. et al. Diabetic retinopathy is a predictor of chronic respiratory failure: A nationwide register-based cohort study. Heliyon. 2023; 9(6): e17342. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e17342. PMID: 37426795. PMCID: PMC10329134.
  10. Bejeshk M.A., Bagheri F., Salimi F., Rajizadeh M.A. The diabetic lung can be ameliorated by Citrullus colocynthis by reducing inflammation and oxidative stress in rats with type 1 diabetes. Evid Based Complement Alternat Med. 2023; 2023: 5176645. https://doi.org/10.1155/2023/5176645. PMID: 37520024. PMCID: PMC10382246.
  11. Zhang L., Jiang F., Xie Y. et al. Diabetic endothelial microangiopathy and pulmonary dysfunction. Front Endocrinol (Lausanne). 2023; 14: 1073878. https://doi.org/10.3389/fendo.2023.1073878. PMID: 37025413. PMCID: PMC10071002.
  12. Kolahian S., Leiss V., Nurnberg B. Diabetic lung disease: Fact or fiction? Rev Endocr Metab Disord. 2019; 20(3): 303–19. https://doi.org/10.1007/s11154-019-09516-w. PMID: 31637580. PMCID: PMC7102037.
  13. Kopf S., Kumar V., Kender Z. et al. Diabetic pneumopathy – a new diabetes-associated complication: Mechanisms, consequences and treatment considerations. Front Endocrinol (Lausanne). 2021; 12: 765201. https://doi.org/10.3389/fendo.2021.765201. PMID: 34899603. PMCID: PMC8655305.
  14. Murakami T., Inagaki N., Kondoh H. Cellular senescence in diabetes mellitus: distinct senotherapeutic strategies for adipose tissue and pancreatic β cells. Front Endocrinol (Lausanne). 2022; 13: 869414. https://doi.org/10.3389/fendo.2022.869414. PMID: 35432205. PMCID: PMC9009089.
  15. Sorensen G.L. Surfactant protein D in respiratory and non-respiratory diseases. Front Med (Lausanne). 2018; 5: 18. https://doi.org/10.3389/fmed.2018.00018. PMID: 29473039. PMCID: PMC5809447.
  16. Yuenyongchaiwat K., Boonsinsukh R. Type 2 diabetes mellitus related to decreased peripheral and respiratory muscle strength in sarcopenic Thai elderly. Curr Aging Sci. 2021; 14(3): 235–41. https://doi.org/10.2174/1874609814666210715141903. PMID: 34269671. PMCID: PMC9912336.
  17. Schuyler M.R., Niewoehner D.E., Inkley S.R., Kohn R. Abnormal lung elasticity in juvenile diabetes mellitus. Am Rev Respir Dis. 1976; 113(1): 37–41. https://doi.org/10.1164/arrd.1976.113.1.37. PMID: 1247213.
  18. Davis W.A., Knuiman M., Kendall P. et al; Fremantle Diabetes Study. Glycemic exposure is associated with reduced pulmonary function in type 2 diabetes: The Fremantle Diabetes Study. Diabetes Care. 2004; 27(3): 752–57. https://doi.org/10.2337/diacare.27.3.752. PMID: 14988297.
  19. McKeever T.M., Weston P.J., Hubbard R., Fogarty A. Lung function and glucose metabolism: An analysis of data from the Third National Health and Nutrition Examination Survey. Am J Epidemiol. 2005; 161(6): 546–56. https://doi.org/10.1093/aje/kwi076. PMID: 15746471.
  20. Anandhalakshmi S., Manikandan S., Ganeshkumar P., Ramachandran C. Alveolar gas exchange and pulmonary functions in patients with type II diabetes mellitus. J Clin Diagn Res. 2013; 7(9): 1874–77. https://doi.org/10.7860/JCDR/2013/6550.3339. PMID: 24179886. PMCID: PMC3809625.
  21. Yeh H.C., Punjabi N.M., Wang N.Y. et al. Cross-sectional and prospective study of lung function in adults with type 2 diabetes: The Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) study. Diabetes Care. 2008; 31(4): 741–46. https://doi.org/10.2337/dc07-1464. PMID: 18056886. PMCID: PMC2773203.
  22. Diez-Manglano J., Asìn Samper U. Pulmonary function tests in type 2 diabetes: A meta-analysis. ERJ Open Res. 2021; 7(1): 00371–2020. https://doi.org/10.1183/23120541.00371-2020. PMID: 33569495. PMCID: PMC7861023.
  23. Sharma A., Sharma A., Chauhan R. Spirometric lung functions in type 2 diabetes mellitus: A hospital-based study. Cureus. 2023; 15(5): e38919. https://doi.org/10.7759/cureus.38919. PMID: 37309345. PMCID: PMC10257798.
  24. Rajput S., Parashar R., Sharma J.P. et al. Assessment of pulmonary functions and dysfunctions in type ii diabetes mellitus: A comparative cross-sectional study. Cureus. 2023; 15(2): e35081. https://doi.org/10.7759/cureus.35081. PMID: 36945284. PMCID: PMC10024785.
  25. Scano G., Seghieri G., Mancini M. et al. Dyspnoea, peripheral airway involvement and respiratory muscle effort in patients with type I diabetes mellitus under good metabolic control. Clin Sci (Lond). 1999; 96(5): 499–506. PMID: 10209082.
  26. Kim J.H. The Association between pulmonary functions and incident diabetes: Longitudinal analysis from the Ansung cohort in Korea (Diabetes Metab J 2020; 44: 699–710). Diabetes Metab J. 2020; 44(6): 940–41. https://doi.org/10.4093/dmj.2020.0247. PMID: 33389962. PMCID: PMC7801762.
  27. Mameli C., Ghezzi M., Mari A. et al. The diabetic lung: Insights into pulmonary changes in children and adolescents with type 1 diabetes. Metabolites. 2021; 11(2): 69. https://doi.org/10.3390/metabo11020069. PMID: 33530418. PMCID: PMC7912250.
  28. Nesti L., Pugliese N.R., Sciuto P., Natali A. Type 2 diabetes and reduced exercise tolerance: A review of the literature through an integrated physiology approach. Cardiovasc Diabetol. 2020; 19(1): 134. https://doi.org/10.1186/s12933-020-01109-1. PMID: 32891175. PMCID: PMC7487838.
  29. Nishimura M., Miyamoto K., Suzuki A. et al. Ventilatory and heart rate responses to hypoxia and hypercapnia in patients with diabetes mellitus. Thorax. 1989; 44(4): 251–57. https://doi.org/10.1136/thx.44.4.251. PMID: 2763226. PMCID: PMC461784.
  30. Schubert L., Laroche S., Hartemann A. et al. Impaired hypoxic ventilatory drive induced by diabetic autonomic neuropathy, a cause of misdiagnosed severe cardiac events: Brief report of two cases. BMC Cardiovasc Disord. 2021; 21(1): 140. https://doi.org/10.1186/s12872-021-01944-4. PMID: 33731006. PMCID: PMC7967959.
  31. Van Eetvelde B.L.M., Cambier D., Vanden Wyngaert K. et al. The influence of clinically diagnosed neuropathy on respiratory muscle strength in type 2 diabetes mellitus. J Diabetes Res. 2018; 2018: 8065938. https://doi.org/10.1155/2018/8065938. PMID: 30622971. PMCID: PMC6304822.
  32. Ivanov S.V., Rose K.L., Colon S. et al. Mechanism of peroxidasin inactivation in hyperglycemia: Heme damage by reactive oxygen species. Biochem Biophys Res Commun. 2023; 689: 149237. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2023.149237. PMID: 37984175. PMCID: PMC10702573.
  33. Berg A.K., Svensson J., Thyssen J.P. et al. No associations between type 1 diabetes and atopic dermatitis, allergic rhinitis, or asthma in childhood: A nationwide Danish case-cohort study. Sci Rep. 2023; 13(1): 19933. https://doi.org/10.1038/s41598-023-47292-5. PMID: 37968327. PMCID: PMC10652009.
  34. Kondrashova A., Seiskari T., Ilonen J. et al. The “Hygiene hypothesis” and the sharp gradient in the incidence of autoimmune and allergic diseases between Russian Karelia and Finland. APMIS. 2013; 121(6): 478–93. https://doi.org/10.1111/apm.12023. PMID: 23127244.
  35. Sgrazzutti L., Sansone F., Attanasi M. et al. Coaggregation of asthma and type 1 diabetes in children: A narrative review. Int J Mol Sci. 2021; 22(11): 5757. https://doi.org/10.3390/ijms22115757. PMID: 34071190. PMCID: PMC8198343.
  36. Rachmiel M., Bloch O., Bistritzer T. et al. TH1/TH2 cytokine balance in patients with both type 1 diabetes mellitus and asthma. Cytokine. 2006; 34(3–4): 170–76. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2006.04.012. PMID: 16765604.
  37. Torres R.M., Souza M.D.S., Coelho A.C.C. et al. Association between asthma and type 2 diabetes mellitus: Mechanisms and impact on asthma control – a literature review. Can Respir J. 2021; 2021: 8830439. https://doi.org/10.1155/2021/8830439. PMID: 33520042 PMCID: PMC7817304.
  38. Dumas O., Arroyo A.C., Faridi M.K. et al. Cohort study of maternal gestational weight gain, gestational diabetes, and childhood asthma. Nutrients. 2022; 14(23): 5188. https://doi.org/10.3390/nu14235188. PMID: 36501218. PMCID: PMC9741125.
  39. Bartziokas K., Papaioannou A.I., Drakopanagiotakis F. et al. Unraveling the link between insulin resistance and bronchial asthma. Biomedicines. 2024; 12(2): 437. https://doi.org/10.3390/biomedicines12020437. PMID: 38398039. PMCID: PMC10887139.
  40. Park S.S., Perez Perez J.L., Perez Gandara B. et al. Mechanisms linking COPD to type 1 and 2 diabetes mellitus: Is there a relationship between diabetes and COPD? Medicina (Kaunas). 2022; 58(8): 1030. https://doi.org/10.3390/medicina58081030. PMID: 36013497. PMCID: PMC9415273.
  41. Katsiki N., Steiropoulos P., Papanas N., Mikhailidis D.P. Diabetes mellitus and chronic obstructive pulmonary disease: An overview. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2021; 129(10): 699–704. https://doi.org/10.1055/a-1038-3883. PMID: 31739346.
  42. Tian Y., Liu L., Li Y. et al. The impact of metabolic overweight/obesity phenotypes on unplanned readmission risk in patients with COPD: a retrospective cohort study. Front Physiol. 2023; 14: 1290611. https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1290611. PMID: 38089474. PMCID: PMC10714943.
  43. Chen T., Bai L., Hu W. et al. Risk factors associated with late failure of noninvasive ventilation in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Can Respir J. 2020; 2020: 8885464. https://doi.org/10.1155/2020/8885464. PMID: 33123301. PMCID: PMC7582075.
  44. Cazzola M., Rogliani P., Calzetta L. et al. Targeting mechanisms linking COPD to type 2 diabetes mellitus. Trends Pharmacol Sci. 2017; 38(10): 940–51. https://doi.org/10.1016/j.tips.2017.07.003. PMID: 28784329.
  45. Glaser S., Krüger S., Merkel M. et al. Chronic obstructive pulmonary disease and diabetes mellitus: A systematic review of the literature. Respiration. 2015; 89(3): 253–64. https://doi.org/10.1159/000369863. PMID: 25677307.
  46. Liang Z., Yang M., Xu C. et al. Effects and safety of metformin in patients with concurrent diabetes mellitus and chronic obstructive pulmonary disease: A systematic review and meta-analysis. Endocr Connect. 2022; 11(9): e220289. https://doi.org/10.1530/EC-22-0289. PMID: 35900801. PMCID: PMC9422254.
  47. Kang Q., Ren J., Cong J., Yu W. Diabetes mellitus and idiopathic pulmonary fibrosis: A Mendelian randomization study. BMC Pulm Med. 2024; 24(1): 142. https://doi.org/10.1186/s12890-024-02961-7. PMID: 38504175. PMCID: PMC10953180.
  48. Li C., Xiao Y., Hu J. et al. Associations between diabetes and idiopathic pulmonary fibrosis: A study-level pooled analysis of 26 million people. J Clin Endocrinol Metab. 2021; 106(11): 3367–80. https://doi.org/10.1210/clinem/dgab553. PMID: 34302736.
  49. Jovanovic D.M., Šterclová M., Mogulkoc N. et al.; EMPIRE Registry Investigators. Comorbidity burden and survival in patients with idiopathic pulmonary fibrosis: The EMPIRE registry study. Respir Res. 2022; 23(1): 135. https://doi.org/10.1186/s12931-022-02033-6. PMID: 35624513. PMCID: PMC9145164.
  50. Wang Y.T., Shen T.C., Lin C.L. et al. Real-world practice of idiopathic pulmonary fibrosis: Results from a 2000–2016 cohort. Open Med (Wars). 2023; 18(1): 20230852. https://doi.org/10.1515/med-2023-0852. PMID: 38025536. PMCID: PMC10655681.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Компоненты респираторной дисфункции у пациентов с сахарным диабетом*

Скачать (630KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схематическое изображение респираторной патологии, вызванной гипергликемией*

Скачать (483KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схематическое изображение действия инсулина на легочную ткань*

Скачать (387KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Схематическое изображение формирования фиброза легких у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа*

Скачать (543KB)
Метаданные

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».