Роль апеліну-36 та фактору некрозу пухлин-альфа у розвитку хронічного панкреатиту у хворих на цукровий діабет типу 2

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

РОЛЬ АПЕЛІНУ- 36 ТА ФАКТОРУ НЕКРОЗУ ПУХЛИН-б У РОЗВИТКУ ХРОНІЧНОГО ПАНКРЕАТИТУ У ХВОРИХ НА ЦУКРОВИЙ ДІАБЕТ ТИПУ 2

14.01.02 - Внутрішні хвороби

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Шеховцова Юлія Олександрівна

Науковий керівник: Завідувач кафедри

внутрішньої медицини №3, доктор медичних наук,

професор Л.В. Журавльова

Харків 2016

Зміст

Перелік умовних позначень

Вступ

1. Огляд літератури

1.1 Етіопатогенетичні аспекти хронічного панкреатиту

1.2 Патогенетична роль адипоцитокінів при хронічному панкреатиті та при поєднанні з цукровим діабетом типу 2

1.3 Способи ранньої діагностики розвитку хронічного панкреатиту у хворих на цукровий діабет типу 2

1.4 Терапевтичні аспекти хронічного панкреатиту та при поєднанні з цукровим діабетом типу 2

2. Матеріали і методи дослідження

2.1 Клінічна характеристика обстежених хворих

2.2 Методи дослідження

3. Результати дослідження та їх обговорення

3.1 Функціональний стан підшлункової залози у хворих на хронічний панкреатит, цукровий діабет типу 2 та поєднаний перебіг цих захворювань з різним фенотипом

3.2 Порушення вуглеводного обміну у хворих з хронічним панкреатитом, цукровим діабетом типу 2 та поєднаним перебігом цих захворювань та їх зв'язки із структурно-функціональним станом підшлункової залози та трофологічним статусом

3.3 Активність адипоцитокінів та їх взаємозв'язок у хворих на хронічний панкреатит, цукровий діабет 2 типу та при їх поєднанні залежно від фенотипу

3.4 Особливості ліпідного обміну у хворих на хронічний панкреатит, цукровий діабет типу 2 та при поєднанні цих патологій з різним фенотипом

3.5 Взаємозв'язок між показниками метаболічних порушень, змінами структурно-функціонального стану підшлункової залози з рівнем адипо-цитокінів у хворих з хронічним панкреатитом, цукровим діабетом типу 2 та поєднанням цих патологій з різним фенотипом

3.6 Спосіб прогнозування розвитку хронічного панкреатиту при цукровому діабеті типу 2

3.7 Оцінка ефективності комплексного лікування хворих на хронічний панкреатит та цукровий діабет типу 2 з різним фенотипом

4. Аналіз та узагальнення результатів дослідження

Висновки

Практичні рекомендації

Список використаних джерел

Перелік умовних позначень

цукровий діабет хронічний панкреатит

АОЗ -- антиоксидантний захист

ВЖК -- вільні жирні кислоти

ГКН - глюкоза сироватки крові натщесерце

ГПП -- головний панкреатичний проток

ДПК -- дванадцятипала кишка

ЕЦМ - екстрацелюлярний матрикс

ЗЖК -- запалення жирової тканини

ЗНПЗ -- зовнішньо-секреторна недостатність підшлункової залози

ЗХС - загальний холестерин

ІМТ - індекс маси тіла

ІР - інсулінорезистентність

ІРІ -- імунореактивний інсулін

КТ -- комп'ютерна томографія

МКХ - міжнародна класифікація хвороб

МС - метаболічний синдром

ОС - окружність стегон

ОТ - окружність талії

ОТ/ОС - співвідношення окружності талії до окружності стегон

ПЗ -- підшлункова залоза

ПОЛ -- перекисне окиснення ліпідів

СПЗ -- стеатоз підшлункової залози

СРП -- С-реактивний протеїн

ТГ - тригліцериди

УЗД - ультразвукове дослідження

ФНП-б - фактор некрозу пухлин-б

ХП - хронічний панкреатит

ХС ЛПВЩ - холестерин ліпопротеїдів високої щільності

ХС ЛПДНЩ - холестерин ліпопротеїдів дуже низької щільності

ХС ЛПНЩ - холестерин ліпопротеїдів низької щільності

ХЦК -- холецистокінін

ЦД - цукровий діабет

ЦД-2 -- цукровий діабет типу 2

АМРК- АМФ-активуюча протеїнкіназа

НbА1с - глікозильований гемоглобін

NO -- оксид азоту

PSCs -- активовані панкреатичні зірчасті клітини

Вступ

Актуальність теми.

Актуальність проблеми обумовлена значним епідеміологічним поширенням цукрового діабету (ЦД) у світі, в цілому, та, зокрема, в Україні, з постійною тенденцією до зростання поширеності цього захворювання. ЦД являє собою одне з найбільш поширених хронічних захворювань у структурі ендокринної патології, причому ЦД типу 2 (ЦД-2) становить 90-95% у загальній структурі хворих ЦД [Andren-Sandberg A., 2008; Lieb J.G., 2008; Bluestone J.A.,2010; Hotamisligil G.S., 2010]. За даними Міжнародної Діабетичної Федерації (IDF, 2010), у світі зареєстровано близько 284 млн. осіб хворих на ЦД, при цьому їх кількість прогресивно збільшується [Rosenstock J., Sannkon S., 2010]. В Україні, за даними Центру медичної статистики МОЗ України, на початок 2011 року зареєстровано 1 813 000 пацієнтів з ЦД. З них 90-95% - пацієнти з ЦД-2 [Уніф. Клін. Протокол ЦД-2]. Проте кількість людей з недіагностованою патологією реально перевищує у 3-4 рази кількість виявлених пацієнтів, що також підтверджується даними Третього національного дослідження здоров'я та харчування (NHANES III), яке проводилось в США, під час якого було виявлено, що ЦД зустрічався в середньому у 2,7% населення, а саме, серед чоловіків та жінок віком 50-59 років - 3,3 та 5,8%, відповідно.

Відповідно до даних світової статистики, кожні 13-15 років кількість людей з ЦД подвоюється. Аналогічна тенденція спостерігається і в Україні -- показник захворюваності збільшився з 115, 6 (1993 рік) до 248,4 (2008 рік) на 100 тис. населення; показник поширеності -- відповідно з 699,2 до 2354,7 [Уніф. Клін. Протокол ЦД-2]. Переважно це стосується кількості пацієнтів з ЦД-2. Ситуація ускладнюється також тим, що при такому типі ЦД артеріальна гіпертензія спостерігається вдвічі частіше, ніж у пацієнтів, які не страждають на ЦД. Наведені факти свідчать про значну поширеність ЦД у світі. Тому все, що пов'язане з ним, є актуальним та масштабним.

ЦД посідає п'яте місце з причин смерті серед дорослого населення та на 1/3 скорочує тривалість життя [Chari S.T., Leibson C.L., Rabe K.G., 2008].

На даний час ЦД-2 розглядається як прояв метаболічного синдрому (МС), поряд з інсулінорезистентністю (ІР), абдомінально-вісцеральним ожирінням, гіпер- і дисліпідемією, артеріальною гіпертензією та активацією неспецифічного генералізованого запалення [Ивашкин В.Т. и соавт., 2008; Donnelly K., Smith C., Schwarzenberg S., et al., 2008]. Також МС може розглядатися як фактор розвитку хронічного панкреатиту (ХП). Частота ХП, за даними літератури багатьох країн, становить від 0,2 до 0,68% [Jian-Min Chen, Claude Ferec,2009; Губергріц Н.Б.,2011; Белоусова Е.А.,2012]. Середня захворюваність на ХП в країнах Європи становить приблизно 25 випадків на 100 тис. населення за рік [Leung P.S., Chan Y.C.,2009; Маев И.В., Кучерявий Ю.А.,2009; Циммерман Я.С.,2009]. Відомо, що ЦД з довгим анамнезом (більш ніж 5 років) на 50% підвищує відносний ризик розвитку раку підшлункової залози (ПЗ) [Huxley R., 2007]. У деяких дослідженнях відмічаються незалежні впливи як ожиріння, так і тривалого анамнезу ЦД на показники реплікації панкреатичних протокових клітин і, можливо, розвиток панкреатичної екзокринної неоплазії [Butler A.E., Galasso R., Matveyenko A., 2010].

ЦД-2, ожиріння та ІР супроводжуються жировою інфільтрацією ПЗ, а саме стеатозом ПЗ (СПЗ). Ступінь СПЗ корелює з віком та індексом маси тіла (ІМТ) [Erwin-Jan M. Van Geenen, Mark M. Smits, Tim C.M.A. Schreuder et al., 2010]. Важливу роль у розвитку ХП на фоні ЦД-2 відіграє дисліпідемія та ліпотоксичність, які є ключовими механізмами розвитку СПЗ та реалізуються за рахунок апоптозу в-клітин ПЗ. Надалі такі зміни призводять до уповільнення секреції інсуліну.

Причиною атрофічних змін ПЗ при ЦД вважається недостатність ендогенного інсуліну. Також у дослідженнях було виявлено, що є кореляційний зв'язок між об'ємом ПЗ та її екзокринною функцією у пацієнтів хворих на ЦД [Philippe M.-F., Benagadji S., Barbot-Trystram L., et al.2009]. У проекті nPOD було отримано докази, які грунтуються на анатомічних даних, що у пацієнтів з великим анамнезом ЦД може спостерігатися поширений фіброз ПЗ та атрофія ацинарної тканини [Philippe M.-F., Benagadji S., Barbot-Trystram L., et al., 2009]. Також розвиток атрофії ПЗ у хворих на ЦД пов'язують з хронічним запаленням та ангіопатією.

На сьогодні актуальним стає питання впливу адипоцитарних факторів на розвиток ХП при ЦД-2. За останніми даними літератури, жирова тканина являє собою ендокринний орган [Wannamethee S.G. et al., 2007]. Адипозна тканина бере активну участь у накопиченні ліпідів, синтезі та секреції широкого спектру адипоцитокинів. Останнім часом досить велику увагу приділяють адипокіну - апеліну, біологічно активною формою якого є апелін-36 [Erdem G., Dogru T., Tasci I., Sonmez A., Tapan S.,2008; Castan-Laurell I., Dray C., Attane C., Duparc T., Knauf C., Valet P., 2011]. В основному, апелін-36 синтезується жировою тканиною, причому в стадії визрівання в більших кількостях, у порівнянні з диференційованими адипоцитами [Heinonen M.V., Laaksonen D.E., Karhu T., Karhunen I. et al., 2009]. Найбільші секреція апеліну-36 та рівень його у плазмі крові спостерігаються у випадках ожиріння, асоційованого з гіперінсулінемією [Dray C., Knauf C., Daviaund D., Waget A., Boucher J. et al., 2008]. Також з`ясовано, що інсулін безпосередньо регулює секрецію апеліну-36 жировими клітинами [Ren F., Zhang N., Sun J., Yang J., 2009]. Вважається, що інсулін контролює в адипоцитах експресію генів, відповідальних за синтез апеліну-36 [Soriguer F., Garrido-Sanchez L., Garcia-Serrano S., Garcia-Almeida J.M., Garcia-Arnes J., Tinahones F.G., Garcia-Fuentes E.,2009]. У крові хворих з ожирінням підвищені рівні як інсуліну, так і апеліну-36, причому, ці параметри суворо корелюють між собою [Yue P., Jin H., Aillaud-Manzanera M., Deng A.C., Azuma J., Asagami T., Kundu R.K., Reaven T., Quertermous G.M., Tsao P.S., 2010]. З цього можна зробити висновок, що інсулін здатен контролювати секрецію апеліну-36 та впливати на його метаболізм через опосередкові ефекти.

Апелін-36 зв`язується з APG-рецепторами та у такий спосіб чинить свою дію. Він стимулює засвоєння глюкози скелетними м`язами через активований протеїнкіназа-залежний шлях (АМРК) [ Koh H.J., Hirshman M.F., He H., Li Y., Manabe Y., Balschi J.A.,Good-year L.J., 2007; Anthony N.M., Gaidhu M.P., Ceddia R.B., 2009]. Цим шляхом апелін-36 здійснює АМРК-опосередкові ефекти, такі, як інгібування ліполізу та стимуляцію засвоєння глюкози [C.Attane, P.Paviand,2011; Attane C., Daviaud D., Dray C., Dusaulcy R., Masseboeuf M., Prevot D., Caprene C., Castan-Laurell I., Valet P.,2011].

Також збільшення рівня апеліну-36 в плазмі крові стимулює використання глюкози та підвищує чутливість до інсуліну периферичних тканин за допомогою оксид-азотного (NO)-шляху [Zhong J.C., Yu X.Y., Huang Y., Yung L.M., Lau C.W., Lin S.G., 2007].

Також апелін-36 може здійснювати центральні ефекти в регуляції гомеостазу глюкози, що відкриває нові патофізіологічні механізми у формуванні діабетичних змін [Tribant Dupark,Andre Colom and etc.,2011].

У багатьох дослідженнях з'ясувалось, що апелін-36 являє собою важливий регуляторний компонент шлунково-кишкового тракту. Апелін-36 здійснює біологічний ефект у вигляді стимуляції проліферації парієнтальних клітин слизової оболонки шлунка та секреції холецистокініну, а також інгібує секрецію інсуліну в-клітинами ПЗ, гістаміну, соляної кислоти паріетальними клітинами [Dray C., Knauf C., Daviaund D. at al., 2008].

Адипоцити жирової тканини також вивільняють велику кількість біологічно активних речовин, таких, як інтерлейкіни, простагландини, естрогени, інсуліноподібний фактор росту-1, фактор некрозу пухлин-б (ФНО-б), інгібітор активатора плазміногену-1 та ін. [Skurk T., Alberti-Huber C., Herder C., 2007; Hajer G.R., Van der Graaf Y., Olijhoek J.K., et al., 2007].

Значну роль у патогенезі ІР відіграє ФНО-б, рівень якого в жировій тканині корелює з масою даної тканини та гіперінсулінемією [Pittas A.G., Joseph N.A.,2007]. Здебільшого експресія ФНО-б відбувається в адипоцитах вісцеральної жирової тканини. З'ясовано, що ФНО-б знижує активність тирозинкінази інсулінового рецептора та фосфорилювання тирозину субстрату інсулінового рецептора, а також гальмує експресію внутрішньоклітинних переносників глюкози GLUT-4 у м'язовій та жировій тканинах [Catalan V., Gomez-Ambrosi J., Rodriguez A., Salvador J., Fruhbeck G., 2009].

Таким чином, в адипоцитах є певна регуляція синтезу апеліну-36, опосередкованого ФНО-б, що призводить до стійкої секреції апеліну-36 при ожирінні, яка являє собою адаптивну відповідь для попередження прогресування метаболічних змін.

Таким чином, визначення чинників розвитку та єдності патогенетичних механізмів ЦД-2 та ХП є перспективним і актуальним, оскільки отримані дані потребують поглибленого вивчення цієї проблеми з метою виявлення порушень, що впливають на перебіг захворювання і складуть основу нової діагностичної стратегії моніторингу даної категорії хворих.

Зв'язок роботи з науковими програмами і темами.

Дисертаційна робота виконана в межах науково-дослідної роботи кафедри внутрішньої медицини №3 Харківського національного медичного університету МОЗ України «Механізми формування метаболічних і кардіоваскулярних порушень у хворих на ЦД в поєднанні з НАЖХП та методи його корекції» (№ держреєстрації 0112 U001817). Здобувачем проведено аналіз сучасної літератури за темою роботи, проведено відбір та обстеження тематичних хворих, дослідження рівня в крові апеліну-36, фактору некрозу пухлин-б (ФНП-б), С-рекативний протеїн (СРП), б-амілази, глюкози крові натще (ГКН), імунореактивний інсулін (ІРІ), глікозильований гемоглобін (HbA1c) і фекальної панкреатичної еластази-1, а також фармакологічні впливи б-ліпоєвої кислоти у обстеженних хворих.

Мета і завдання дослідження.

Мета дослідження: оптимізація діагностики та прогнозування імунозапальної активації, структурно-функціональних порушень ПЗ у хворих на ХП, поєднаний з ЦД-2, на підставі комплексної оцінки клініко-фенотипових особливостей їх перебігу, рівня апеліну-36, ФНП-б, показників вуглеводного й ліпідного метаболізму у взаємозв`язку з ремоделюванням ПЗ. Для реалізації даної мети було сформульовано такі завдання:

1. Провести вивчення клініко-фенотипових особливостей перебігу ХП при поєднанні з ЦД-2.

2. Провести аналіз вмісту апеліну та ФНП-б, показників вуглеводного та ліпідного метаболізму у хворих на ХП, що поєднаний з ЦД-2, та на ізольовані ХП та ЦД-2 залежно від наявності ПМТ.

3. Вивчити структурно-функціональний стан ПЗ у хворих на ХП, поєднаний з ЦД-2, залежно від наявності ПМТ та проаналізувати роль порушень вуглеводного обміну у формуванні ремоделювання ПЗ.

4. Визначити вплив апеліну та ФНП-б на розвиток порушень структури і функції ПЗ у хворих на ХП із супутнім ЦД-2 залежно від наявності ПМТ.

5. Дослідити взаємовідносини між параметрами вуглеводного та ліпідного обміну, структурно-функціональним станом ПЗ та адипоцитокіновим статусом у хворих на ХП, що асоційований з ЦД-2, залежно від наявності ПМТ.

6. Оцінити динаміку рівнів апеліну-36 на фоні комплексної терапії ХП, поєднаного з ЦД-2.

Об`єкт дослідження: хронічний панкреатит з супутнім цукровим діабетом типу 2.

Предмет дослідження: антропометричні показники, показники вуглеводного, ліпідного обмінів, адипоцитокіни (апелін-36, ФНП-б), структурно-функціональний стан підшлункової залози (б-амілаза крові, СРП, фекальна панкреатична еластаза-1, характеристики ПЗ при ультразвуковому дослідженні та комп`ютерній томографії).

Методи дослідження: загальноклінічні, антропометричні, лабораторні, імуноферментні, інструментальні, статистичні.

Наукова новизна отриманих результатів. Доведено, що в клінічній картині ХП, поєднаного з ЦД-2, больовий синдром має мінімальну інтенсивність, переважають прояви кишкової диспепсії, максимально виражені ці зміни за наявності ПМТ, тимчасом як при ізольованому ХП больовий синдром має високу інтенсивність та переважають прояви шлункової диспепсії. Структурні відмінності ПЗ при ХП у поєднанні з ЦД-2 при порівнянні з групами ізольованого ХП мають певні особливості залежно від наявності ПМТ. За нормальної маси тіла (НМТ) ХП коморбідний з ЦД-2 характеризується збільшенням розмірів голівки ПЗ (55% проти 36%), зменшенням тіла ПЗ (45% проти 39%), наявністю нерівного контуру (55% проти 50%), гетерогенним посиленням ехогенності паренхіми ПЗ (80% проти 36%). При ПМТ ХП при ЦД-2 проявляється меншою поширеністю змін розмірів ПЗ (38% та 28% проти 100%), меншою поширеністю нерівного контуру (67% проти 83%) та більшою частотою наявності нечіткого контуру (33% проти 17%), гетерогенним посиленням ехогенності паренхіми ПЗ (55% проти 17%).

Доведено, що специфічна для ХП у поєднанні з ЦД-2, особливо при ПМТ, активація запальних маркерів у вигляді підвищення в крові індукторів запального процесу - вмісту СРП, прозапального цитокіну (ФНП-б) та адипокіну апеліну-36, залежить від тяжкості ХП і виразності зовнішньосекреторної недостатності ПЗ (ЗНПЗ). Інтенсивність запального процесу при ХП, поєднаному з ЦД-2 прогресує з перебігом захворювання. Активація утворення в крові апеліну-36 та ФНП-б досягає максимуму при ХП у поєднанні з ЦД-2 за наявності ПМТ.

Визначено, що для хворих на ХП у поєднанні з ЦД-2 характерні найбільш щільні взаємозв`язки між погіршенням вуглеводного обміну та формуванням структурно-функціональної перебудови ПЗ; відмічено вплив рівня апеліну-36 та ФНП-б на параметри вуглеводного та ліпідного метаболізму, а також на структурно-функціональний стан ПЗ. Отримані дані доводять необхідність скринінгу ХП у хворих на ЦД-2, виявлення якого має велике значення в контексті своєчасної корекції метаболічних порушень.

На підставі встановлених закономірностей формування та перебігу ХП у поєднанні з ЦД-2 запропоновано спосіб лікування із включенням б-ліпоєвої кислоти, що спричиняє зниження проявів запалення, поліпшення вуглеводного та ліпідного обмінів, зниження проявів інсулінорезистентності (ІР).

Практичне значення отриманих результатів. Визначення активності маркеру запалення ФНП-б та адипокіну апеліну-36 у хворих на ХП, поєднаного з ЦД-2, дозволяє лікарю закладів практичної охорони здоров`я удосконалити ранню діагностику структурно-функціональних змін ПЗ та оптимізувати лікування осіб з коморбідною патологією.

Оцінка ризику розвитку ХП з урахуванням рівня ФНП-б та апеліну-36 дозволяє практикуючому лікарю отримати ранні додаткові діагностичні та прогностичні критерії формування порушень у ПЗ у хворих на ЦД-2, що сприяє підвищенню ефективності діагностики та прогнозування ХП.

Для підвищення ефективності діагностики й прогресування ХП, поєднаного з ЦД-2, уточнено значення дослідження структурно-функціонального стану ПЗ, а саме: б-амілази в сироватці крові, фекальної панкреатичної еластази-1, СРП, інструментальних досліджень (УЗД, КТ).

Результати роботи впроваджено в клінічну практику таких терапевтичних, гастроентерологічних та ендокринологічних відділень лікувальних закладів: Обласної клінічної лікарні м. Харкова, КУОЗ «Ізюмська ЦРЛ», КУОЗ «Карлівська ЦРЛ», КУОЗ «Нововодолазька ЦРЛ», «Барвінківська ЦРЛ», «Вовчанська ЦРЛ», Харківської міської клінічної лікарні №11, Івано-Франківської обласної клінічної лікарні, КЗОЗ Дніпродзержинської міської ради «Центр первинної медико-санітарної допомоги №1», ДУ «Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка НАМН України», у педагогічний процес кафедри внутрішньої медицини №3 Харківського національного медичного університету, кафедри внутрішніх хвороб №3 Запорізького державного медичного університету, кафедри ендокринології Вінницького національного медичного університету імені М.І. Пирогова.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем виконано клінічний етап роботи, який включав відбір хворих на підставі критеріїв включення, динамічне спостереження, аналіз лабораторних та інструментальних результатів обстеження. Власноруч здобувачем сформовано комп`ютерну базу даних, оформлено журнал обліку лабораторних та інструментальних досліджень, провелено статистичну обробку та аналіз отриманих результатів. На підставі отриманих результатів сформульовано висновки та розроблено практичні рекомендації.

Апробація теми. Результати роботи представлено та обговорено на зарубіжних, республіканських, міських конференціях: науково-практичній конференції з міжнародною участю, присвяченій 210-річчю з дня заснування ХНМУ та 75-тиріччю з дня народження професора В.М. Хворостінки “Міждисциплінарні аспекти цукрового діабету” (Харків, 11 вересня 2014), 16-му Міжнародному Славяно-Балтійському науковому форумі "Санкт-Петербург - Гастро - 2014" (РФ, Санкт-Петербург, 19-21 травня 2014), Combined EPC & IAP Meeting (Велика Британія, Саутгемптон, 25-26 червня 2014), 10-ій ювілейній Південноукраїнській науково-практичній конференції “Вища школа в рішенні проблем внутрішньої медицини” (Одеса, 9 квітня 2015), науково-практичній конференції з міжнародною участю "Щорічні терапевтичні читання: від досліджень до реалій клінічної практики ХХІ століття" (Харків, 23-24 квітня 2015), науково-практичній конференції з участю міжнародних спеціалістів, присвяченій Дню науки "Внесок молодих вчених і спеціалістів у розвиток медичної науки і практики: нові перспективи" (Харків, 15 травня 2015), 8th International Scientific Interdisciplinary Conference for medical students and young scientifics (Харків, 14-15 травня 2015), VI Міжнародній науково-практичній конференції молодих вчених (Вінниця, 15 травня 2015), VII З'їзді кардіологів Узбекистану (Узбекистан, Ташкент, 29-30 травня 2015), 47th Annual Meeting of the EPC (Іспанія, Толедо, 24-26 червня 2015), Четвертому національному конгресі "Профілактика. Антиейджинг. Україна" (Одеса, 9-10 липня 2015), науково-практичній конференції з міжнародною участю "Цукровий діабет як інтегральна проблема внутрішньої медицини” (Харків, 11 вересня 2015), X Національному конгресі терапевтів (Москва, 14-16 жовтня 2015), Науково-практичній конференції з міжнародною участю «Хронічні неінфекційні захворювання: заходи профілактики і боротьби з ускладненнями» (Харків, 5 листопада 2015).

Публікації матеріалів роботи. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 31 наукову працю, серед яких 12 статей в наукових фахових виданнях (3 одноосібно), рекомендованих МОН України, з яких 3 статті в іноземних фахових виданнях, 19 - тез доповідей у матеріалах конгресів, з'їздів і науково-практичних конференцій.

1. Огляд літератури

1.1 Етіопатогенетичні аспекти хронічного панкреатиту

Проблема хронічних запальних захворювань шлунково-кишкового тракту, незважаючи на значні успіхи у її вивченні, постійно привертає увагу дослідників унаслідок значного підвищення захворюваності, збільшення випадків затяжних, рецидивних і ускладнених форм.

Одне з провідних місць належить хронічному панкреатиту (ХП). В Україні епідеміологічні показники захворюваності на ХП в 3-4 рази гірші, ніж в Європі, причому захворюваність і поширеність продовжують зростати [14].

В Україні рівень захворюваності на патологію ПЗ у 2002 році становив 149,8, а поширеність - 2400-2760 на 100 тис. дорослих і підлітків [14]. З 1997 року показники зросли відповідно на 49,9 % та 71,3 %. Первинна інвалідність сягає 15 %. За даними літератури, поширеність ХП коливається від 0,4 - 5% [27].

У світі ХП зустрічається в 1,6 - 23 випадках на 100,000 населення за рік [37]. Протягом останнього десятиліття позначене невпинним зростанням частоти захворюваності на ПЗ, уражуючи щороку 8,2-10 людей на 100000 населення Землі. Частота виявлення ХП на автопсії від 0,01 до 5,4 %, в середньому 0,3-0,4% [37].

ХП характеризується значним порушенням якості життя та соціального статусу великої кількості хворих молодого та середнього, найбільш працездатного віку. Серед хворих на ХП у 30 % випадків розвиваються ранні ускладнення (гнійно-септичні, кровотечі з виразок гастродуоденальної зони, тромбоз у системі портальної вени, стеноз холедоха або ДПК та інше), летальність становить 5,1 % [21]. Летальність після первинного встановлення діагнозу ХП становить до 20% протягом перших 10 років і більш ніж 50% - через 20 років [42]. Приблизно 17-20% хворих на ХП помирають від ускладнень, пов'язаних з нападами панкреатиту, інші - унаслідок вторинних порушень травлення та інфекційних ускладнень [64]. Наявність стажу ХП більш ніж 20 років підвищує риск розвитку раку ПЗ, за даними досліджень, десь в 5,5 раза [181].

З подальшим розвитком ХП, особливо при неефективному лікуванні, прогресує функціональна недостатність ПЗ, розвивається абдомінальний ішемічний синдром. Захворювання ПЗ в 10,9 % випадків є причиною інвалідизації хворих з патологією органів травлення [41].

ХП належить до рецидивуючих захворювань, уражує найчастіше людей віком 35-50 років, особливо часто ХП зустрічається у жінок, їх частка на 30% більша, ніж чоловіків [27]. Вищесказане дозволяє розцінювати, що дане захворювання є не тільки медичною, але й вагомою соціально - економічною проблемою.

Значення показників захворюваності на ХП постійно зростають ще й за рахунок покращення лабораторних та інструментальних методів діагностики, які, у свою чергу, дозволяють виявляти ХП на найбільш ранніх стадіях. Але на сучасному етапі розвитку медичної науки помилки в діагностиці загострень ХП сягають до 90% на догоспітальному етапі та до 17% - у стаціонарі [27].

За даними останніх рекомендацій, діагноз “хронічний панкреатит” слід застосовувати для визначення хронічного запалення ПЗ із необоротними запальними та/або фіброзними змінами ПЗ, що часто характеризується сильним болем, який знижує якість життя, та розвитком екзокринної та ендокринної недостатності ПЗ. Діагноз хронічного запалення ПЗ підтверджується на основі симптомів, наявних у пацієнта, результатів візуалізації з метою визначення структури ПЗ (УЗД, КТ), тестів екзокринної та ендокринної функції [37].

Етіопатогенетичні фактори розвитку ХП різноманітні. У першу чергу, вживання алкоголю в дозуванні більше ніж 20-80 мг етанолу на добу протягом 8-12 років, за даними авторів, є причиною розвитку ХП в 40-80% випадків [44].

Однією з вагомих причин розвитку ХП є захворювання жовчних шляхів та ДПК - найчастіше серед них зустрічається жовчокам`яна хвороба - у 35 -56% та виразкова хвороба ДПК - у 10,5-16,5% випадків ХП [153].

Останнім часом велике значення починають приділяти спадковому фактору, який дуже поширений в Північній Європі, його частота становить 5% з усіх випадків ХП. Підозрювати цю форму ХП дозволяє відсутність етіологічних факторів та наявність випадків панкреатиту в родині [153].

Також ще виокремлюють ідіопатичний ХП, який зустрічається в 10-30% усіх випадків ХП [153].

Найбільш ранні зміни ПЗ, які свідчать про ХП, - це мінімальні гістологічні зміни при нормальних даних методів візуалізації. Гістологічно ХП характеризується хронічним запальним інфільтратом, фіброзуванням, пошкодженням ацинарних клітин [59, 137].При ХП розвивається незворотна деструкція екзокринної паренхіми і фіброз, який на пізніх стадіях закінчується деструкцією ендокринної тканини залози [153]. Морфологічно ХП характеризується прогресуючою фіброзною реконструкцією органу [111]. При цьому відмічається дилатація протокової системи у міру фіброзування, посилюється звивистість і варіація калібру проток. Строма залози стає більш грубою за рахунок новоутворених колагенових фібрил, епітелій у розширених протоках ущільнюється, розвивається вогнищева папілярна гіперплазія і сквамозна епітеліальна метаплазія в протоках. У дилятованих протоках формуються білково-слизові пробки, головним чином у дрібних браншах головного панкреатичного протоку (ГПП) [111].

У паренхімі ПЗ на ранніх стадіях ХП відмічається розростання сполучної тканини навколо проток і між часточками; запалення мінімальне або помірно виражене, відмічається переважно вогнищева інфільтрація Т-лімфоцитами. При прогресуванні захворювання відмічається розростання сполучної тканини між ацинусами, які деформовані й подекуди зникають [111].

При тяжкому ХП сполучна тканина заміщає ацинарні структури, залоза зменшується в об`ємі і стає щільною. Острівці Лангергансу зберігаються навіть на дуже пізній стадії захворювання [53]. ХП є сегментарним фіброзуючим панкреатитом приблизно в 40% випадків [133]. При цій формі фіброз розподіляється фокально, нерегулярно, більш грубі поля чергуються з відносно неушкодженими полями. Пошкодження ацинарних клітин (вакуолярна дистрофія, поява в цитоплазмі жирових крапель, зменшення кількості секреторних гранул), також залежить від ступеня фіброзу. Також спостерігається моноцелюлярний апоптоз в ацинусах. Прогресуючий фіброз закінчується формуванням щільної сполучної тканини, яка має слабку васкуляризацію. Залишки проток і ацинусів вкладаються у фіброзні поля, у яких визначаються великі клітини з поліморфними ядрами. При цьому, іноді складно проводити диференційну діагностику між залишками дегенеративної паренхіми та аденокарциномою [161].

Патоморфологічною особливістю ХП є запальна клітинна інфільтрація та розвиток фіброзу ПЗ. Підвищена кількість нейтрофілів і макрофагів у ПЗ є результатом запалення паренхіми ПЗ, ураження ацинарних клітин та фіброзу [64, 165, 172].

Молекулярні механізми міжклітинної взаємодії, які призводять до фіброзу ПЗ, раніше були більшою мірою невідомі. Нещодавно виділено та охарактеризовано клітини в тканині ПЗ, які відіграють важливу роль у фіброгенезі [57], названі авторами активованими панкреатичними зірчастими клітинами - pancreatic stellate cells (PSCs) - зірчасті клітини, активація яких призводить до ремоделювання тканини ПЗ. Ці клітини описані як міофібробласти, що продукують екстрацелюлярний матрикс (ЕЦМ) з виділенням гладком`язового актину, синтезом колагену та фібронектину [57]. Неактивні зірчасті клітини, які містять ліпіди, переважно розташовані в периваскулярних регіонах.

В основі фіброгенезу ПЗ лежить накопичення колагену та інших протеїнів ЕЦМ, які продукуються PSCs. PSCs при ХП можуть активуватися ФНП-б, інтерлейкінами-1 та -8 (interleukin-1, IL-1; interleukin-8, IL-8), макрофагальним запальним протеїном-1, трансформуючим фактором росту- в1 (transforming growth factor beta 1, TGF-в1), фактором росту фібробластів та іншими цитокінами, які викликають підвищення рухливості та проліферацію PSCs, а також диференціювання їх нових поколінь у зірчасті міофібробласти [26, 124].

На відміну від спокійних PSCs, локалізованих навколо часточок ПЗ та на зовнішньому шарі стінки головної панкреатичної протоки [114, 132, 148, 163], активовані PSCs секретують велику кількість ЕСМ, включаючи тубулін, фібронектин, ламінин, колагени I, III та IV типів [104, 147], а також протеїни проміжних філаментів, таких, як десмін, гліофібрилярний кислий протеїн, віментин та нестин.

Відомо, що 90% активованих PSCs експресують цитоскелетний б-гладком`язовий актин (б-smooth muscle actin, б-SMA), тому б-SMA використовується як головні маркери активованих PSCs та зірчастих міофібробластів ПЗ [57, 103, 163].

Є достатньо доказів основної ролі зірчастих клітин у колагеноутворенні в тканині ПЗ (це підтверджується наявністю в частинах фіброзу ПЗ гладком`язового актину, який притаманний активованим зірчастим клітинам). Виявлено фактори, які запускають перетворення зірчастих клітин в їх активовані форми.

Прозапальні цитокіни (ФНП-б, IL-1, IL-6), алкоголь та його метаболіт ацетальдегід активізують зірчасті клітини за рахунок оксидативного стресу. Синтез колагену зірчастими клітинами посилюється під дією продуктів окиснення ліпідів та інших маркерів оксидативного стресу.

У результаті динамічного каскадного механізму виникає фіброгенез в ПЗ з ушкодженням і некрозом ацинарних клітин, з подальшим запаленням, активацією макрофагів, агрегацією тромбоцитів, вивільненням факторів росту, активацією PSC, стимуляцією синтезу екстра-медулярного матриксу [112].

На підставі вищевикладеного основними етіопатогенетичними факторами ХП можна вважати такі: вживання алкоголю, захворювання жовчних шляхів та ДПК, спадкові фактори та метаболічні розлади, які призводять до ремоделювання тканини ПЗ, результатом чого стають прогресуючи екзо- та ендокринна недостатності ПЗ.

1.2 Патогенетична роль адипоцитокінів при хронічному панкреатиті та при поєднанні з цукровим діабетом типу 2

Відомо, що жирова тканина являє собою ендокринний орган, який складається з певних клітин - адипоцитів. Адипоцити мають повний набір ферментів та регуляторних білків, необхідних для здійснення ліполізу та ліпогенезу de novo. У жирових тканинах регулювання даних процесів знаходиться під безпосереднім впливом гормонів, цитокінів та інших факторів, котрі беруть участь у метаболізмі енергії [86].

За сучасними даними, у білій жировій тканині синтезується велика кількість сигнальних речовин, а саме, лептин, ФНП-б [100], інтерлейкін-6 (ІЛ-6) [177], інтерлейкін-8 [66] і відповідні розчинні рецептори. Серед постійно зростаючої кількості описаних речовин, які секретуються адипоцитами, також можна назвати ангіотензиноген, ангіотензин-ІІ, інгібітор активатора плазміногену-1, адипонектин, апелін. У дослідженнях на щурах з білої жирової тканини була виділена синтетаза окису азоту (NOS), що свідчить про те, що адипоцити є потенційним джерелом NO [144]. У літературі була опублікована інформація, що NO бере участь у ліполізі як у щурів, так і у людини [54].

Варто відзначити, що прозапальні зміни залежать від локалізації жирової тканини. Концентрація деяких адипокінів та активність низки ферментів вища у вісцеральному жирі, ніж у підшкірній жировій тканині.

Підвищення рівня циркулюючих цитокінів пов'язано з розвитком ІР м'язової тканини. Так, у дослідженні характеру розподілу жирової тканини (за даними магнітно-резонансної томографії) та функції мікроциркуляторного русла (відеомікроскопічно) виявлено, що прозапальний стан організму асоційований із вісцеральним типом ожиріння та збіднінням мікроциркуляторного русла [124].

Таким чином, біла жирова тканина знаходиться в центрі системи аутокринних, паракринних та ендокринних сигнальних речовин. Існують декілька ознак того, що порушення регуляції синтезу та секреції адипоцитокінів впливає на розвиток метаболічних захворювань, таких, як МС, ЦД-2. Так, адипоцитокіни можуть служити сполучною ланкою, через яку ожиріння та ІР стає фактором ризику ЦД-2 та ХП. Припускають, що періартеріальна та періартеріолярна жирова тканина може мати ті самі властивості, що й вісцеральний жир та відігравати роль у розвитку судинних ускладнень та ІР [177].

Патологічний зв`язок ожиріння та ЦД-2 підтверджується багатьма дослідженнями. Особливо переконливо цей зв`язок демонструє 9-разове збільшення ризику розвитку ЦД-2 у чоловіків з ІМТ, більшим за 30 кг/м³ [171]. Приблизно 80 % хворих на ЦД-2 мають ожиріння [171].

У сучасній літературі описується феномен запалення жирової тканини (ЗЖТ) як одної із ланок патогенезу ЦД-2. Цей феномен реалізується за трьома напрямками: порушення секреції адипоцитокінів; метаболічні порушення, індуковані ЗЖТ; власне запальна реакція, особливо на внутрішньоклітинному рівні. Дослідження останніх років показали роль ЗЖТ у розвитку дисфукції в-клітин ПЗ та зниження секреції інсуліну. Один із механізмів полягає в експозиції підвищеної концентрації глюкози або ВЖК, або їх поєднання [70], які здійснюють токсичний вплив на в-клітини ПЗ. Вплив гіперглікемії та гіперліпідемії активує на в-клітинах оксидативний стрес [120]. Особливістю в-клітин є низька продукція антиоксидантних ензимів [88, 154]. Наслідком цього є накопичення в в-клітинах реактивних форм кисню, які активують внутрішньоклітинну запальну кіназу (JNK). Остання стимулює фосфорилювання серину в молекулі субстрату інсулінового рецептора-1 (IRS-1), що інгібує індуковану глюкозою секрецію інсуліну в-клітинами. Інгібування JNK у мишей з моделлю ЦД-2 відновлює функцію в-клітин, зменшує ІР та поліпшує толерантність до глюкози [70]. Активація JNK розглядається як важливий механізм, який спричиняє дисфункцію в-клітин при ЦД-2 [106, 116]. Іншим механізмом порушення функціональної діяльності в-клітин ПЗ може бути накопичення в них ліпідів, які спостерігаються при підвищенні рівня ВЖК у хворих на ЦД-2 [168].

Жирова тканина секретує багато регуляторних субстанцій, які моделюють метаболічні та імунні процеси локально в самій жировій тканині, в інших органах та на рівні всього організму. ЗЖТ супроводжується підвищенням секреції лептину, резистину, адипсину, апеліну, оментину, васпіну, компонентів ренін-ангіотензинової системи, таких прозапальних цитокінів, як ФНП-б, ІЛ-6, інтерлейкін-1, а також хемокінів. Адипокіни мають різноманітні біологічні ефекти та впливають на виразність процесів у багатьох органах безпосередньо або через нейроендокринні механізми, шляхом взаємодії з гормонами гіпофізу, інсуліном, катехоламінами [32].

Відомо більш ніж 50 адипокінів. Вони гетерогенні за структурою та виконуваними функціями [32]. Маючи паракринний, аутокринний та ендокринний механізми дії, адипокіни впливають на метаболізм ліпідів, гомеостаз глюкози, процеси запалення, згортання, імунітету, ангіогенезу, утворення кісткової тканини, пухлинного росту та інші [32].

Останнім часом велику увагу приділяють нещодавно винайденому адипокіну апеліну та G-білковому рецептору апеліну (APJ) (organ G protein-coupled receptor), що був виділений у 1993 р. O'Dowd B.F. та колегами у процесі пошуку рецепторів до вазопресину. APJ є 377-м амінокислотним 7-м трансмембранним доменом G-протеїнового рецептора, ген якого локалізується в 11-й хромосомі. APJ людини гомологічний із таким самим у щурів на 74 % [76]. У 1998 р. апелін був ідентифікований Tatemoto К. та колегами [128]. Апелін синтезується з препропептиду, який складається з 77 амінокислот та сигнальної частини в N-термінальній частині молекули. Активна форма апеліну отримана із C-термінального 77-амінокислотного препроапеліну. Після транслокації в саркоплазматичному ретикулумі та від'єднання сигнального протеїну із пропротеїну, що містить 55 амінокислотних залишків (проапелін-55), утворюються декілька активних ферментів: aпелін-36 (пептид, що містить 36 амінокислотних залишків, сформований із послідовності 42-77), aпелін-17 (пептид, що містить 17 амінокислотних залишків, сформований із послідовності 61-77) та апелін-13 (пептид, що містить 13 амінокислотних залишків, сформований із послідовності 65-77) [128, 130]. Фрагменти із 36, 17, 13 амінокислотних залишків, що містять N-термінальний піроглютаматний апелін-13 (Pyr 1 -- апелін-13), мають біологічну активність in vivo, також синтетично отриманий фрагмент із 12 амінокислот із C-термінальної частини може також активувати рецептор [117].

Boucher J.А. і співавт. продемонстрували, що апелін секретується в адипоцитах мишей та людей. Рівень експресії апеліну в жировій тканині можна порівняти з рівнем активності в клітинах серця та нирок. Дещо нижча експресія встановлена у м'язових клітинах і в бурій жировій тканині. Апелін секретується переважно жировими клітинами на стадії їх дозрівання та меншою мірою діференційованими адипоцитами, що підтверджено зростанням рівня адипокіну протягом процесу диференціації майже в 4 рази у недиференційованих преадипоцитах мишей лінії 3T3F442A [63].

Також апелін та його рецептор секретуються багатьма тканинами людини, включаючи шлунково-кишковий тракт, серце, головний мозок, легені, нирки, скелетну мускулатуру тощо. У дослідженнях було доведено, що апелін експресується в 4 рази більше в шлунку, ніж в ДПК, тощій та ободовій кишках. Апелін, який секретується в отворі шлунка, досягаючи кишківника, стимулює холецистокінінову секрецію ПЗ та інгібує вільнення інсуліну.

Рецептори до апеліну виявлено в багатьох органах та тканинах, таких, як серце, легені, нирки, шлунково-кишковий тракт, надниркові залози, артерії та вени, а також у кістковій тканині [170, 178, 180].

Отримано дані, що інсулін є одним із основних регулюючих факторів експресії генів та секреції апеліну. Апелін-36 інгібує глюкозостимульовану секрецію інсуліну у мишей як у природніх умовах, так і в дослідженнях in vitro. Апелін діє як негативний сигнал зворотного зв`язку пригнічення секреції інсуліну.

Продемонстровано, що апелін зв'язується з APJ та G-протеїновим рецептором, а APJ -- із гетеротримерним G-протеїном Gi [128]. В експерименті показано, що коклюшний токсин (потужний інгібітор Gi) інгібує апелін-стимульоване поглинання глюкози й Akt (протеїнкіназа В) фосфорилювання [179], що підтверджує залучення Gi-сигнального шляху до процесу апелін-залежного контролю поглинання глюкози клітинами. Видалення Gi з гепатоцитів і адипоцитів призводить до розвитку ІР, тимчасом як гіперекспресія Gi в гепатоцитах, адипоцитах і міоцитах призводить до підвищення чутливості до інсуліну [130, 131].

Виявлено, що інсулін безпосередньо регулює секрецію апеліну жировими клітинами, як у мишей, так і у людини. У хворих на ожиріння в крові підвищений як рівень інсуліну, так і апеліну, причому ці параметри суворо корелюють між собою. Порівняння чотирьох різних моделей ожиріння у мишей показало, що найбільша секреція апеліну та його рівень у плазмі крові спостерігалися у випадку ожиріння, поєднаного з гіперінсулінемією. Вплив ожиріння та інсулінемії на активність апеліну вивчався у чоловіків з ожирінням, які мали рівні глюкози та холестерину в межах норми. При цьому виявлено підвищення апеліну й інсуліну в плазмі крові [82]. Також дослідження експресії апеліну в адипоцитах людини, що було культивовано з інсуліном, дозволило виявити підвищення активності апеліну в 6 разів порівняно з контролем [113]. Підвищення секреції апеліну менше детерміновано такими чинниками, як маса жирової тканини або дієта з великим вмістом жирів. Секреція апеліну за фізіологічних умов підвищується при прийомі їжі, збагаченої вільними жирними кислотами та тригліцеридами [113, 117, 124, 125]. Високі рівні плазмового апеліну та підвищення експресії його жировою тканиною визначаються як у лабораторних тварин з ожирінням, гіперінсулінемією та гіперглікемією [60], так і в осіб з ожирінням та гіперінсулінемією і/або ЦД-2 [125].

Розмір жирової клітини є ще одним параметром, що може впливати на рівень експресії апеліну в адипоцитах мишей. Фактично на моделі мишей із гіперінсулінемією та ожирінням виявлено гіпертрофічні адипоцити та підвищений рівень апеліну. У мишей, яким вводили стрептозотоцин, виявлено менший розмір адипоцитів й невелику експресію апеліну. Єдина модель мишей з ожирінням із відсутністю гіпертрофії адипоцитів була асоційована з нормальним рівнем інсуліну й апеліну [130].

Зв'язок активності апеліну з ІР підтверджено в лабораторних умовах декількома групами дослідників [63, 128]. Boucher et al. продемонстрували, що інсулін безпосередньо залучений до механізмів регуляції синтезу апеліну на моделі мишей in vivo та in vitro. Систематичне введення стрептозотоцину мишам призвело до значного підвищення рівня глюкози в плазмі крові, зниження інсуліну й апеліну [63]. З`ясовано, що інсулін контролює в адипоцитах експресію генів, які відповідають за синтез апеліну. Виявлено вірогідну позитивну кореляцію адипоцитарної експресії транскрипції гена апеліну й рівня інсуліну у гризунів. Статистично значущого взаємозв'язку адипоцитарної експресії транскрипції гена апеліну й глюкози не виявлено. Показано, що апелін сприяє засвоєнню глюкози м'язовими клітинами [82], культивованими скелетними м'язами [178] та жировими клітинами [56]. Також виявлено наявність гіперінсулінемії та гіпоадипонектинемії, що підтверджує безпосередній вплив апеліну на сигнальний шлях інсуліну [175]. Введення апеліну мишам спричинювало поліпшення чутливості до глюкози, що підтверджено глюкозотолерантним тестом [82, 98]. Це є свідченням того, що апелін має властивості покращувати чутливість до інсуліну, а експресія апеліну, що спостерігається при ІР, має компенсаторний характер.

Ефекти апеліну на поглинання глюкози були продемонстровані із залученням 5'АМФ-активуючої протеїнкінази (АМРК), яка є визнаним посередником у метаболічній реакції із внутрішньоклітинним ATФ [160]. Відомо, що апелін активує AMPK, а, відповідно, інгібування активності AMPK (фармакологічного, генетичного, молекулярного) призводить до нівелювання aпелініндукованого поглинання глюкози за рахунок інгібування апелін-залежного В протеїнкіназного альфа (Akt) - фосфорилювання [73, 82]. Тож доведено, що апелін стимулює активність Akt та фосфоїнозитол-3-кіназу, які є компонентами сигнального шляху інсуліну [73, 82]. Апелін впливає на метаболізм глюкози через AMPK із залученням eNOS. Ці дані є свідченням фізіологічної ролі апеліну в метаболізмі глюкози. Зважаючи на те, що шлях APJ-AMPK-eNOS є найбільш вивченим механізмом впливу апеліну на чутливість до інсуліну, існують також інші можливі патогенетичні особливості [56].

Показано, що апелін інгібує активність NF-kB шляхом взаємодії між APJ й рецептором ангіотензину ІІ 1-го типу [138]. Пригнічення активності NF-kB, у свою чергу, призводить до інгібування ФНП-залежної ІР. Дослідження ефектів апеліну на інсулінозалежне поглинання глюкози на моделі культивованих адипоцитів також підтвердило цю думку [176].

Існує думка, що у хворих із МС надмірний рівень апеліну на 80 % зумовлений активною продукцією останнього саме адипоцитами [178]. При цьому апелін забезпечує утилізацію глюкози тканинами за рахунок фосфорилювання компонентів інсулінозалежного транспорту Akt-сигнальної системи [82]. У мишей із МС апелін сприяв відновленню толерантності до глюкози й підвищенню рівня її утилізації [82].

Глюкозозалежна секреція інсуліну клітинами ПЗ знижується у присутності апеліну та має негативний зворотний зв'язок [92, 158].

У дослідженнях вивчалась експресія апеліну та APJ-рецепторів у ПЗ та вплив ендогенного апеліну на секрецію соку ПЗ. Внутрішньовенне введення апеліну викликало зниження об`єму панкреатичного соку, кількості білка та трипсину в ньому залежно від дози апеліну. Також було виявлено зниження кровотоку в ПЗ. А, навпаки, інтрадуоденальне введення апеліну стимулювало панкреатичну секрецію. Фармакологічні блоки (атропін) та ваготомія ставали причиною скасування всіх ефектів апеліну. Тож апелін має вплив на екзокринну функцію ПЗ через складний механізм регулювання локального кровотоку, ефектів блукаючого нерва та холецистокінінової стимуляції ПЗ [169].

Секреція апеліну пригнічується при голодуванні та збільшується при наступному прийомі їжі. Введення інсуліну мишам лінії C57BL6/J після 24-годинного голодування викликало до підвищення рівня апеліну через 3-6 годин в ізольованих адипоцитах утричі. Інсулін підвищує транскрипцію гена апеліну в адипоцитах мишей лінії 3T3F442A. Культивування преадипоцитарних клітин мишей з ожирінням лінії 3T3F442A за умов високих рівнів глюкози не призводило до суттєвого підвищення рівня mRNA апеліну [63].

Деякі автори розглядають систему «апелін-APJ» як основний медіатор оксидативного стресу в різних тканинах. Відмічено, що у нокаут-мишей з двома «відключеними» генами - геном рецептора APJ та геном аполіпопротеїну Е, які знаходились на високохолестериновій дієті, атеросклеротичні зміни були значно меншими, ніж у нокаут-мишей з одним «відключеним» геном аполіпропротеїну Е, що частково пояснюється зменшенням окисного стресу в судинній тканині [97]. В іншому дослідженні при призначенні щурам дієти з високим вмістом жирів відмічено пряму кореляцію між експресією апеліну в жировій тканині та оксидативним стресом у печінці [89, 157].

Апелін інгібує інсулінову відповідь на внутрішньовенне введення глюкози в мишей, які знаходились на високохолестериновій дієті. Існує інформація, що внутрішньовенне введення ін`єкцій апеліну у фізіологічних дозах призводило до зниження глікемії у мишей. Плазмові рівні апеліну позитивно корелюють з індексом маси тіла, причому його рівні в 4 рази більші у людей з ожирінням, ніж без нього [56].

Дослідження хворих на ожиріння з порушеною толерантністю до глюкози або ЦД-2 також показали високі рівні апеліну в цих групах у порівнянні з контрольною групою [117]. Є дані, що засвідчують важливу роль апеліну у ліпідному обміні. Higuchi K. та інші показали, що тривале введення апеліну спричиняло до зниження рівня тригліцеридів та інших показників ліпідного гомеостазу у мишей на високохолестериновій дієті та з ожирінням [98].

Таким чином, підвищенні рівні апеліну можуть бути маркером ранньої стадії хвороби обміну речовин, які включаються як компенсаторні механізми затримки появи резистентності до інсуліну.

Наявні дані, що існує тісний зв`язок між засвоєнням глюкози в кишківнику та секрецією апеліну безпосередньо ентероцитами. Мається на увазі глюкозо-стимульована секреція апеліну ентероцитами, що, у свою чергу, призводить до збільшення концентрації апеліну в отворі ДПК та тощої кишок та призводить до підвищення трансмурального транспорту глюкози з просвіту кишківника в кров за допомогою переносника - АМРК. Ці дані є свідченням безпосередньої участі апелінергічної системи у регулюванні всмоктування глюкози в кишківнику, а в подальшому скелетними та жировими тканинами [82].

Низка досліджень показала значні підвищення експресії панкреатичних апеліну та APJ при індукції експериментального гострого панкреатиту та ХП у мишей. Наприклад, під час церулеїн-індукованого гострого панкреатиту експресія апеліну та APJ підвищувалась у 7 разів, а на моделі ХП експресія апеліну та APJ підвищувалась у 46 та 80 раз відповідно. Максимальне підвищення рівнів експресії апеліну та APJ було у мишей з ХП, ніж з поодинокими епізодами гострого панкреатиту. Гострий панкреатит та ХП є запальними захворюваннями, що стимулюють підвищені рівні експресії апеліну та APJ [58, 83, 91, 100], які є ланкою призупинення патологічних змін у ПЗ.

Доведено, що комплекс апелін-APJ експресується в острівцях та ацинарних клітинах [100, 134, 148]. Цікавим є факт, що відповідно до відносної величини апеліну, апелін, синтезований у PSCs, являє собою основне джерело синтезу апеліну за аутокринним / паракринним шляхами при ХП. Також показано, що експресія APJ у PSCs має функціональний вплив, тобто апелін інгібує PSCs-проліферацію та синтез сполучно-тканинного фактору росту (connective tissue growth factor, CTGF) у пробірці. Результати попередніх досліджень виявили, що гіпоксія та підвищені рівні прозапальних цитокінів посилюють експресію апеліну при ХП [91, 147, 148]. Доведено, що гіпоксія активує транскрипцію апеліну за допомогою індукованого гіпоксією фактору зв`язувального елементу до апелін-промоутера [94].