DOI: https://doi.org/10.22141/2309-8147.7.1.2019.163013

Glycated proteins, oxidative stress, interleukins: risk factors for the occurrence and progression of diabetic retinopathy

S.O. Rykov, S.V. Vydyborets

Abstract


Background. An overview of current researches regarding the pathogenesis of diabetic retinopathy was made. The hyperglycemia, diabetes and the concurrent increase by glucose of glycation of circulating and structured proteins are the conditions for various unphysiological glucose metabolism processes: by polyol pathway with the synthesis in cytosol of sorbitol alcohol, organic osmolyte producing hyperosmolarity of cytosol; galacto­samine pathway of glucose transformation leads to aminoglycotoxin formation; the intensification of hexose transformation into trioses leads to the increase of synthesis and accumulation of glyoxal and methylglyoxal glycotoxins in intracellular space. The purpose: to conduct a systematic analysis of available literature sources for the study of the concurrent increase by glucose of glycation of circulating and structured proteins. Materials and methods. Clinical trials were found in the JAMA, Google Scholar, NCBI, Cochrane Library and PubMed databases for the 2007–2018 for keywords related to the concurrent increase by glucose of glycation of circulating and structured proteins without regard to their design. Results. The reaction of protein glycation, proportionally to the magnitude and duration of hyperglycemia, results in sequential formation of Schiff bases, Amadori products and glycation end products. The derangement of biologic function of endoecology is determined by the accumulation in the immediate formation of glycation end products. The disorders of glucose metabolism results in destructive inflammatory processes in the wall of muscular arterioles, postarterioles, capillaries and venules — the vessels of microcirculatory component of circulatory system with the development of diabetic microangiopathies in various internal organs. Oxidative stress is the result of overproduction of reactive oxygen species in relation to antioxidant defense levels. Physiological oxidative stress constantly exists in the body, but with an excess of radical compounds, it can become pathological. Conclusions. Despite the large number of studies, the issue of the risk factor impact on the occurrence and progression of diabetic retinopathy still remains poorly understood.


Keywords


diabetic retinopathy; pathogenesis; molecular characteristics; risk factors; glucose; glycation end products; oxidative stress; interleukins; review

References


Бездітко П.А. Молекулярні механізми патогенезу діабетичної ретинопатії / П.А. Бездітко, В.В. Клименко // Архів офтальмології України. — 2017. — Т. 5, № 3(9). — С. 91-96.

Бережная Н.М. Семейства интерлейкинов: биология и онкогенез / Н.М. Бережная. — К.: Наукова думка, 2013. — 576 с.

Витовская О.П. Нарушения цитокиновой регуляции у пациентов с диабетической ретинопатией / О.П. Витовская, С.А. Таха, Н.Г. Бычкова // Український медичний часопис. — 2016. — № 6. — С. 93-95.

Выдыборец С.В. Изменения эритроцитов при сахарном диабете (обзор литературы) / С.В. Выдыборец // Врачебное дело. — 1990. — № 2(971). — С. 56-61.

Гарницкая А.В. Молекулярные и эпигенетические механизмы метаболических эффектов средств, применяемых при лечении пациентов с сахарным диабетом 2-го типа и его осложнений / А.В. Гарницкая // Эндокринология. — 2018. — Т. 23, № 3. — С. 281-287.

Ґудзь А.С. Фактори ризику прогресування діабетичної ретинопатії у хворих на цукровий діабет 2-го типу / А.С. Ґудзь, Г.Е. Захаревич // Архів офтальмології України. — 2017. — Т. 5, № 2(8). — С. 22-27.

Ґудзь А.С. Функціональний стан тромбоцитів і порушення мікро циркуляції сітківки у пацієнтів, хворих на цукровий діабет 2-го типу / А.С. Ґудзь, М.Л. Максимців // Архів офтальмології України. — 2017. — Т. 5, № 2(8). — С. 27-32.

Дрель В.Р. Транспортери глюкози: передумови виникнення ускладнень / В.Р. Дрель // Лабораторна діагностика. — 2013. — № 2(64). — С. 51-59.

Зак К.П. Иммунитет у больных сахарным диабетом 2-го типа и сопутствующим метаболическим синдромом. Сообщение 2. Роль адипонектинов (ИЛ-6, ФНО-α, лептина и адипонектина) / К.П. Зак, Б.Н. Маньковский, И.Н. Кондрацкая // Ендокринологія. — 2013. — Т. 18, № 2. — С. 26-32.

Зак К.П. Роль интерлейкина-17 в патогенезе сахарного диабета 1-го и 2-го типа у человека / К.П. Зак, В.В. Попова // Міжнародний ендокринологічний журнал. — 2018. — Т. 14, № 5. — С. 92-99.

Зак К.П. Сахарный диабет. Иммунитет. Цитокины / К.П. Зак, Н.Д. Тронько, В.В. Попова, А.К. Бутенко. — К.: Книга плюс, 2015. — 485 с.

Коненков В.И. Ангиогенез при пролиферативной диабетической ретинопатии: перспективы анти-VEGF-терапии / В.И. Коненков, В.В. Климонтов, В.В. Черных, Н.В. Тян // Офтальмохирургия. — 2013. — № 4. — С. 111-115.

Королев В.А. Сравнительный анализ методов определения гликированного гемоглобина / В.А. Королев // Лабораторная диагностика. — 2012. — № 3(61). — С. 3-15.

Малачкова Н.В. Гормональная активность жировой ткани у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа на разных стадиях диабетической ретинопатии / Н.В. Малачкова, М.Л. Кирилюк, И.В. Комаровская // Архів офтальмології України. — 2017. — Т. 5, № 3(9). — С. 45-44.

Малачкова Н.В. Уровень гликемии и инсулинорезистентности у больных с сахарным диабетом 2-го типа, диабетической ретинопатией и ожирением / Н.В. Малачкова, И.В. Комаровская, М.Л. Кирилюк // Міжнародний ендокринологічний журнал. — 2017. — Т. 13, № 3. — С. 27-32.

Могілевський С.Ю. Особливості діабетичної ретинопатії у хворих на цукровий діабет 2 типу / С.Ю. Могілевський, О.В. Бушуєва, Л.В. Натрус // Архів офтальмології України. — 2017. — Т. 5, № 1(7). — С. 37-44.

Паньків В.І. Порушення вуглеводного обміну в клінічній практиці / В.І. Паньків // Міжнародний ендокринологічний журнал. — 2017. — Т. 13, № 1. — С. 59-64.

Петренко О.В. Особливості вмісту жирних кислот у клітинах крові хворих на діабетичну ретинопатію / О.В. Петренко, Л.В. Натрус, К.К. Таварткиладзе // Архів офтальмології України. — 2017. — Т. 5, № 3(9). — С. 54-60.

Радченко О.М. Глікований гемоглобін — метаболічний маркер пошкодження (огляд літератури) / О.М. Радченко // Проблеми ендокринної патології. — 2008. — № 1. — С. 104-107.

Сердюк В.Н. Особенности содержания NOx в сыворотке крови и в моче и активность NO-синтетазы в глазном яблоке при экспериментальной диабетической ретинопатии / В.Н. Сердюк, И.В. Савицький, В.В. Семенко // Архів офтальмології України. — 2017. — Т. 5, № 3(9). — С. 75-80.

Сердюк В.Н. Содержание лептина в крови у пациентов с сахарным диабетом 2-го типа на разных стадиях диабетической ретинопатии / В.Н. Сердюк, В.А. Ищенко // Офтальмологія. — 2017. — № 1. — С. 46-54.

Титов Е.Н. Глюкоза, гликотоксины и продукты гликирования протеинов: роль в патогенезе / Е.Н. Титов, Н.В. Хохлова, Ю.К. Ширяева // Клин. медицина. — 2013. — Т. 91, № 3. — С. 15-24.

American Diabetes Association Foundation of care: Education, nutrition, physical activity, smoking cessation, psychosocial care, and immunization // Diabetes Care. — 2015. — Vol. 38. — P. 20-30.

American Diabetes Association Standards of medical care in diabetes — 2014 // Diabetes Care. — 2014. — Vol. 37(Suppl. 1). — P. 14-80.

Cheung N. Diabetic retinopathy / N. Cheung, P. Mitchell, T.Y. Wong // Lancet. — 2010. — Vol. 376, № 9735. — P. 124-136.

Gartner V. Pathogenesis of diabetic macro- and microangiopathy / V. Gartner, T.K. Eigentler // Clin. Nephrol. — 2008. — Vol. 70. — P. 1-9.

IDF Clinical Practice Recommendation on the Diabetic Foot — 2017 // Diabetes Res. Clin. Pract. — 2017. — Vol. 127. — P. 285-287.

Lee R. Epidemiology of diabetic macular edema and related vision loss / R. Lee, T.Y. Wong, C. Sabanayagam // Eye Vis. (Lond.). — 2015. — Vol. 2. — P. 17-19.

Maungrup-Poulsen T. Interleukin-1 antagonism: a study companion for immune tolerance snduction in type 1 diabetes? / T. Maungrup-Poulsen // Diabetes. — 2014. — Vol. 63, № 6. — P. 1833-1835.

Obrosova I.G. Diabetes and the peripheral nerve / I.G. Obrosova // Biochim. Biophys. Acta. — 2009. — Vol. 1792. — P. 931-940.

Ogurtsova K. IDF Diabetes Atlas: Global estimates for the prevalence of diabetes for 2015 and 2040 / Ogurtsova K., da Rocha Fernandes J.D., Huang Y. et al. // Diab. Res. Clin. Pract. — 2017. — Vol. 128. — P. 40-50.

Pacher P. Nitric oxide and peroxynitrite in health and di­sease / P. Pacher, J.S. Beckman, L. Liaudet // Physiol. Rev. — 2007. — Vol. 87, № 1. — P. 315-324.

Sayin N. Ocular complications of diabetes mellitus / N. Sa­yin, N. Kara, G. Pekel // World J. Diabetes. — 2015. — Vol. 6, № 1. — P. 92-108.

Semba R.D. Serum carboxymethyl-lysine, an advanced glycation end product, is associated with increased aortic pulse ware velocity in adults / Semba R.D., Najjar S. S., Sun K. et al. // Am. J. Hypertens. — 2009. — Vol. 22. — P. 74-79.

Semenza G.L. Regulation of oxygen homeostasis by hypoxia-inducible factor 1 / G.L. Semenza // Physiology. — 2009. — Vol. 24, № 2. — P. 97-106.

Sokolova L.K. Diabetes and atherosclerosis. Cellular mechanisms of the pathogenesis. Literature review / L.K. Sokolova, V.M. Pushkarev, V.V. Pushkarev, N.D. Tronko // Endokrynologia. — 2017. — Vol. 22, № 2. — P. 127-138.

Scanlon P.H. Epidemiological issues in diabetic retinopathy / P.H. Scanlon, S.J. Aldington, I.M. Stratton // Middle East Afr. J. Ophthalmol. — 2013. — Vol. 20, № 4. — P. 293-300.

Standards of medical care in diabetes — 2017 // Diabetes Care. — 2017. — Vol. 40(Suppl. 1). — P. S4-S5.

Vitovska O.P. The efficacy of using arginine in complex the­rapy of patients with non proliferative diabetic retinopathy / O.P. Vitovska, S.A. Taha, N.H. Bychkova // East Eur. Sci. J. — 2017. — Vol. 27, part. II. — P. 38-42.

Zulman D.M. The influence of diabetes psychosocial attributes and self-management practices on change in diabetes status / Zulman D.M., Rosland A.M., Choi H. et al. // Patient Educ. Cons. — 2012. — Vol. 87. — P. 74-80.

Yasuda H. Pathophysiology and treatment for diabetic neuropathy / H. Yasuda // Rinsho Shinkeigaku. — 2009. — Vol. 49. — P. 149-157.

Yefimenko O.O. Oxidative stress and reproductive health / O.O. Yefimenko, O.M. Yuzko, N.V. Iarotska // Reproductivnaja endocrinologija. — 2018. — № 3(41). — P. 66-72.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

© "Publishing House "Zaslavsky", 1997-2019

 

   Seo анализ сайта