Microcirculatory parameters in compensated and decompensated type 2 diabetes mellitus


Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To reveal the features of microcirculatory parameters in compensated and decompensated type 2 diabetes mellitus (T2DM). Subjects and methods. A total of 196 patients with T2DM were examined and divided into 2 groups: 1) 52 patients (40.4% of men) aged 52.8±8.7 years with compensated T2DM (glycated hemoglobin (HbA1с), 6.3±0.5%); 2) 68 patients (38.2% of men) aged 52.8±8.1 years with decompensated T2DM (HbA1с, 9.4±1.7%). Both patient groups had concomitant hypertension (its prevalence, degree, stage of hypertension were comparable). A control group consisted of 76 volunteers (40.8% of men) aged 52.2±8.7 years with normal carbohydrate metabolism and without signs of cardiovascular disease (HbA1с, 5.3±0.49%). Capillary blood flow in the finger nail-fold area was investigated in all the participants. A digital optical capillaroscope with image-processing software was used to obtain quantitative blood microcirculatory parameters. The diameters of arterial and venous capillary segments were measured, by calculating the remodeling rate. The degree of capillary tortuosity, network density, and polymorphism and the size of the perivascular zone (PZ) were estimated. Blood rheological properties and capillary blood flow velocity were also investigated. Results. The decompensated T2DM group compared to the compensated T2DM group was found to have a narrowing of the arterial capillary segment diameter (8.4±2.0 µm; p=0.009) and an increase in remodeling rates (1.47±0.22; p=0.000). The tendency of the PZ size to be larger in patients with decompensated T2DM compared to those with compensated T2DM (p=0.080) and the increase in this indicator compared to the control group (p=0.001) reflect the presence of edema syndrome in Group 2, as laboratory confirmed by a statistically significantly elevated sodium level (p=0.000; p=0.006). The enlarged venous capillary segment demonstrates involvement of the venous component in microcirculatory disorders in T2DM. The reduction in the density of the capillary network and the increase in capillary tortuosity and polymorphism, which were also observed in the patients of both groups versus the control group, are referred to as disorders that are characteristic of T2DM. Conclusion. In decompensated T2DM, capillary bed structural and functional changes are found as a narrowing of the arterial capillary segment, an increase in the rate of remodeling, and enlargement of the PZ. Digital capillaroscopy opens up new possibilities for assessing the magnitude of changes in the microcirculatory system in DM and can simultaneously evaluate the efficiency of treatment, by monitoring the status of the microvasculature.

About the authors

O V Suchkova

Научный клинический центр ОАО РЖД\

Москва, Россия

Yu I Gurfinkel

Научный клинический центр ОАО РЖД\

Москва, Россия

M L Sasonko

Научный клинический центр ОАО РЖД\

Москва, Россия

References

  1. IDF diabetes atlas — 7th edition. The link is active on 14.02.2017Available at: http://www.diabetesatlas.org/
  2. Pfeiffer A, Schatz H. Diabetic microvascular complications and growth factors. Experimental Clinical Endocrinology and Diabetes. 1995;103(Suppl. I):7-14.
  3. Pickup JC, Crook MA. Is Type II diabetes mellitus a disease of innate immune system? Diabetologia. 1998;41:1241-1248.
  4. Meyer MF, Schatz H. Influence of metabolic control and duration of disease on microvascular dysfunction in diabetes assessed by laser Doppler anemometry. Exp. Clin. Endocrin. and Diabetes. 1998;106:395-403.
  5. Levitan EB, Song Y, Ford ES, Liu S. Is non-diabetic hyperglycemia a risk factor for cardiovascular disease? A meta-analysis of prospective studies. Arch. Intern. Med. 2004;164:2147-2155.
  6. Barrett-Connor E, Giardina EG, Gitt AK, Gudat U, Steinberg HO, Tschoepe D. Women and heart disease: the role of diabetes and hyperglycemia. Arch Intern Med. 2004;164:934-942.
  7. Laakso M. Hyperglycemia as a risk factor for cardiovascular disease in type 2 diabetes. Prim Care. 1999; 26:829-839.
  8. Glycemic Targets. ADA. Diabetes Care. 2015;38(Suppl.1):S33-S40. https://doi.org/10.2337/dc15-S009
  9. Stirban A. Microvascular dysfunction in the context of diabetic neuropathy. Curr Diab Rep. 2014;14(11):541. https://doi.org/10.1007/s11892-014-0541-x
  10. Tooke JE. The microcirculation in diabetes. Diabetic medicine. 1987;4(3):189-196.
  11. Barrett-Connor E, Grundy SM, Holdbrook MJ. Plasma lipids and diabetes mellitus in an adult community. Am J Epidemiol. 1982;115:657-663.
  12. Abrams ME, Jarrett RJ, Keen H, Boyns DR, Crossley JN. Oral glucose tolerance and related factors in a normal population sample—II. Interrelationship of glycerides, cholesterol, and other factors with the glucose and insulin response. Br Med J. 1969; 1(5644):599-602.
  13. McMillan DE. Deterioration of the microcirculation in diabetes. Diabetes. 1975;24(10):944-57.
  14. Frisbee JC. Obesity, insulin resistance, and microvessel density. Microcirculation. 2007;14(4-5): 289-298.
  15. Nazzaro P, Schirosi G, Mezzapesa D, Petruzzellis M, Pascazio L, Serio G, De Benedittis L, Federico F. Effect of clustering of metabolic syndrome factors on capillary and cerebrovascular impairment. European journal of internal medicine. 2013;24(2):183-188.
  16. Гурфинкель Ю.И., Макеева О.В. Особенности микроциркуляции, эндотелиальной функции и скорости распространения пульсовой волны у пациентов с сахарным диабетом второго типа. Реферативный сборник «Клиническая эндокринология». 2010;5:7-15.
  17. Cong Zou, Honglin Hu. Use of pioglitazone in the treatment of diabetes: effect on cardiovascular risk. Vascular Health and Risk Management. 2013:9 429-433.
  18. Schiekofer S, Balletshofer B, Andrassy M. Endothelial dysfunction in diabetes mellitus. Semin Thromb Hemost. 2000;26(5):503-511.
  19. Lin JH, Duffy JL, Roginsky MS. Microcirculation in diabetes mellitus: A study of gingival biopsies. Human pathology. 1975;6(1):77-96.
  20. De Vriese AS, Verbeuren TJ, Vand V, Lameire NH and Vanhoutte PM. Endothelial dysfunction in diabetes. Br J Pharmacol. 2000; 130:963-974.
  21. Sarwar N, Gao P, Seshasai SR, Gobin R, Kaptoge S, DiAngelantonio E, Ingelsson E, Lawlor DA, Selvin E, Stampfer M, Stehouwer CD, Lewington S, Pennells L, Thompson A, Sattar N, White IR, Ray KK, Danesh J. Diabetes mellitus, fasting blood glucose concentration and risk of vascular disease: a collaborative meta-analysis of 102 prospective studies. Lancet. 2010;375:2215-2222.
  22. Duckworth W, Abraira C, Moritz T, Reda D, Emanuele N, Reaven PD, Zieve FJ, Marks J, Davis SN, Hayward R, Warren SR, Goldman S, McCarren M, Vitek ME, Henderson WG, Huang GD. Glucose control and vascular complications in veterans with type 2 diabetes. N Engl J Med. 2009;360:129-139.
  23. Hemmingsen B, Lund SS, Gluud C, Vaag A, Almdal T, Hemmingsen C, Wetterslev J. Intensive glycaemic control for patients with type 2 diabetes: systematic review with meta-analysis and trial sequential analysis of randomised clinical trials. BMJ. 2011;343:d6898.
  24. Meyer MF, Pfohl M, Schatz H. Assessment of diabetic alterations of microcirculation by means of capillaroscopy and laser-Doppler anemometry. Med Klin (Munich). 2001;96(2):71-77. (Article in German).
  25. Гурфинкель Ю.И., Макеева О.В., Острожинский В.А. Особенности микроциркуляции, эндотелиальной функции и скорости распространения пульсовой волны у пациентов с начальными стадиями артериальной гипертензии. Функциональная диагностика. 2010; 2:18-25.
  26. Bohlen HG. Microvascular Consequences of Obesity and Diabetes. Handbook of physiology Microcirculation. 2008; chapter 19: 895-898.
  27. Brunner H, Cockcroft JR, Deanfield J. Endothelial function and dysfunction. Part II: Association with cardiovascular risk factors and diseases. Hypertension. 2005;23:233-246.
  28. Edelstein SL, Knowler WC, Bain RP. Predictors of progression from impaired glucose tolerance to NIDDM: an analysis of six prospective studies. Diabetes. 1997;46:701-710.
  29. Гурфинкель Ю.И., Макеева О.В., Особенности микроциркуляции у пациентов с сахарным диабетом второго типа. Технологии живых систем. 2011;Выпуск 2 М:44-50.
  30. Barchetta V, Riccieri Vasile M, Stefanantoni K, Comberiati P, Taverniti L, Cavallo MG. High prevalence of capillary abnormalities in patients with diabetes and association with retinopathy. Diab Med. 2011;28(9):1039-1044.
  31. Florea I, Stoica LE, Jolea I. Chronic venous insufficiency Clinical-Evolutional Aspects. Current Health Sciences Journal. 2011; 37(1):21-25.
  32. Ferrara F, Ferrara G. Sclerotherapy in the patient with diabetes: indications and results. Phlebolymphology. 2012;19(4):193.
  33. Stuard S, Cesarone MR, Belcaro G, et al. Five-year treatment of chronic venous insufficiency with O-(β-hydroxyethyl)- rutosides: Safety aspects. International Journal of Angiology. 2008; 17(3):143-148.
  34. Mani R, Yarde S, Edmonds M. Prevalence of deep venous incompetence and microvascular abnormalities in patients with diabetes mellitus. Int J Low Extrem Wounds. 2011;10:75-79.
  35. Dormandy JA. Pathophysiology of venous leg ulceration: an update. Angiology. 1997;48:71-75.
  36. Моисеев ВС, Фомин ВВ. Симпатическая нервная система и метаболический синдром. Клиническая фармакология и терапия. 2004;4:70-74.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Consilium Medicum

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


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».