Pathogenetic aspects of dementia in patients with type 2 diabetes mellitus

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

This review presents data from current Russian and international scientific studies on the causes and pathogenetic mechanisms of dementia in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM). Currently, T2DM is regarded as an independent risk factor for cognitive impairment and various dementia types, including vascular, mixed, and Alzheimer disease-related dementia. Dementia is a polyetiologic syndrome, and Alzheimer’s disease and cerebrovascular pathology are considered the predominant causes in the elderly. Several studies reported an association between diabetes mellitus and neurodegenerative processes in the central nervous system. Cognitive impairments caused by suboptimal neurogenesis, brain tissue insulin resistance, dysglycemia, oxidative stress, chronic systemic inflammation, β-amyloid peptide accumulation, and structural and functional changes in the cerebral vasculature are prevalent in the elderly, who are more frequently diagnosed with both dementia and T2DM. Key contributors to dementia include genetic predisposition, environmental factors, lifestyle, and diet. However, growing evidence indicates additional risk factors such as insulin resistance, hypertension, obesity, dyslipidemia, amylin metabolism disorders, and gut microbiota imbalance. Brain tissue insulin resistance, often called “type 3 diabetes mellitus” and closely associated with cognitive impairment, is particularly significant. Moreover, poor glycemic control and recurrent hypoglycemic episodes play a role in cognitive deficits in patients with diabetes mellitus. Nevertheless, the molecular and cellular mechanisms underlying dementia in T2DM remain unclear.

作者简介

Boris V. Romashevsky

Kirov Medical Military Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-6219-5056
SPIN 代码: 8923-8025

MD, Cand. Sci. (Medicine)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Vladimir V. Salukhov

Kirov Medical Military Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0003-1851-0941
SPIN 代码: 4531-6011

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Oksana V. Maksim

Kirov Medical Military Academy

编辑信件的主要联系方式.
Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0003-0808-3325
SPIN 代码: 3914-5051

MD, Cand. Sci. (Medicine)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

Alla V. Duganova

Kirov Medical Military Academy

Email: vmeda-nio@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-5726-0845
SPIN 代码: 6892-8612

MD, Cand. Sci. (Medicine)

俄罗斯联邦, Saint Petersburg

参考

  1. Shin JH. Dementia epidemiology fact sheet 2022. Ann Rehabilit Med. 2022;46(2):53–59. EDN: HICVYG doi: 10.5535/arm.22027
  2. Gustavsson A, Norton N, Fast T, et al. Global estimates on the number of persons across the Alzheimer’s disease continuum. Alzheimers Dement. 2023;19(2):658–670. EDN: OFOVKO doi: 10.1002/alz.12694
  3. Biessels GJ, Despa F. Cognitive decline and dementia in diabetes mellitus: mechanisms and clinical implications. Nat Rev Endocrinol. 2018;14(10):591–604. doi: 10.1038/s41574-018-0048-7
  4. Xue M, Xu W, Ou YN, et al. Diabetes mellitus and risks of cognitive impairment and dementia: a systematic review and meta-analysis of 144 prospective studies. Ageing Res Rev. 2019;55:100944. doi: 10.1016/j.arr.2019.100944
  5. Ostroumova OD, Surkova EV, Chikh EV, et al. Cognitive impairment in patients with type 2 diabetes mellitus: prevalence, pathogenetic mechanisms, the effect of antidiabetic drugs. Diabetes Mellitus. 2018;21(4):307–318. EDN: VJNTYI doi: 10.14341/DM9660
  6. Salukhov VV, Romashevsky BV. Cognitive complications of patients with diabetes mellitus: modern aspects of pathogenesis and treatment. Medline.ru. 2018;19:1178–1203. EDN: UFJKPB
  7. Vasenina YY, Levin OS. Cognitive impairment in patients with type 2 diabetes mellitus. Effective Pharmacotherapy. Endocrinology. 2016;(29):40–47. EDN: XSIIUH
  8. Feinkohl I, Aung PP, Keller M, et al. Edinburgh type 2 diabetes study (et2ds) investigators. severe hypoglycemia and cognitive decline in older people with type 2 diabetes: the edinburgh type 2 diabetes study. Diabetes Care. 2014;37(2):507–515. doi: 10.2337/dc13-1384
  9. Simó R, Ciudin A, Simó-Servat O, Hernández C. Cognitive impairment and dementia: a new emerging complication of type 2 diabetes – the diabetologist’s perspective. Acta Diabetol. 2017;54(5):417–424. EDN: DQYLFG doi: 10.1007/s00592-017-0970-5
  10. Bauduceau B, Doucet J, Le Floch JP, et al. SFD/SFGG Intergroup and the GERODIAB Group. Cardiovascular events and geriatric scale scores in elderly (70 years old and above) type 2 diabetic patients at inclusion in the GERODIAB cohort. Diabetes Care. 2014;37(1): 304–311. doi: 10.2337/dc13-1540
  11. Michailidis M, Moraitou D, Tata DA, et al. Alzheimer’s disease as type 3 diabetes: common pathophysiological mechanisms between Alzheimer’s disease and type 2 diabetes. Int J Mol Sci. 2022;23(5):2687. EDN: QXMQCT doi: 10.3390/ijms23052687
  12. You Y, Liu Z, Chen Y, et al. The prevalence of mild cognitive impairment in type 2 diabetes mellitus patients: a systematic review and meta-analysis. Acta Diabetol. 2021;58(6):671–685. EDN: ORTJVL doi: 10.1007/s00592-020-01648-9
  13. El Sayed NA, Aleppo G, Aroda VR, et al. Standards of care in diabetes-2023. Diabetes Care. 2023;46(1):S216-S229. doi: 10.2337/dc23-S013
  14. Sundermann EE, Thomas KR, Bangen KJ, et al. Prediabetes is associated with brain hypometabolism and cognitive decline in a sex-dependent manner: a longitudinal study of nondemented older adults. Front Neurol. 2021;12:551975. EDN: SJWJHL doi: 10.3389/fneur.2021.551975
  15. Antal B, McMahon LP, Sultan SF, et al. Type 2 diabetes mellitus accelerates brain aging and cognitive decline: complementary findings from UK biobank and meta-analyses. Elife. 2022;11:e73138. EDN: IVVLXV doi: 10.7554/eLife.73138
  16. Biessels GJ, Despa F. Cognitive decline and dementia in diabetes mellitus: mechanisms and clinical implications. Nat Rev Endocrinol. 2018;14(10):591–604. doi: 10.1038/s41574-018-0048-7
  17. Surkova EV, Tanashyan MM, Bespalov AI, et al. Diabetes mellitus and cognitive impairment. Therapeutic Archive. 2019;91(10):112–118. EDN: VGPCVO doi: 10.26442/00403660.2019.10.000362
  18. Salukhov VV, Khalimov YuSh, Shustov SB, et al. Decrease of cardiovascular risk in patients with type 2 diabetes: review of the common strategies and clinical studies. Diabetes mellitus. 2018;21(3):193–205. EDN: UYKBCG doi: 10.14341/DM9570
  19. Gungabissoon U, Broadbent M, Perera G, et al. The impact of dementia on diabetes control: an evaluation of HbA1c trajectories and care outcomes in linked primary and specialist care data. J Am Med Dir Assoc. 2022;23(9):1555–1563.e4. EDN: GBDJRG doi: 10.1016/j.jamda.2022.04.045
  20. Barbiellini Amidei C, Fayosse A, Dumurgier J, et al. Association between age at diabetes onset and subsequent risk of dementia. JAMA. 2021;325(16):1640–1649. EDN: FUKAIE doi: 10.1001/jama.2021.4001
  21. Hopkins R, Shaver K, Weinstock RS. Management of adults with diabetes and cognitive problems. Diabetes Spectr. 2016;29(4): 224–237. doi: 10.2337/ds16-0035
  22. Ehtewish H, Arredouani A, El-Agnaf O. Diagnostic, prognostic, and mechanistic biomarkers of diabetes mellitus-associated cognitive decline. Int J Mol Sci. 2022;23(11):6144. EDN: RWXCWK doi: 10.3390/ijms23116144
  23. Hamzé R, Delangre E, Tolu S, et al. Type 2 diabetes mellitus and alzheimer’s disease: shared molecular mechanisms and potential common therapeutic targets. Int J Mol Sci. 2022;23(23):15287. EDN: OOOFFS doi: 10.3390/ijms232315287
  24. Ortiz GG, Huerta M, González-Usigli HA, et al. Cognitive disorder and dementia in type 2 diabetes mellitus. World J Diabetes. 2022;13(4):319–337. EDN: FGASMI doi: 10.4239/wjd.v13.i4.319
  25. Dedov II, Tkachuk VA, Gusev NB, et al. Type 2 diabetes and metabolic syndrome: identification of the molecular mechanisms, key signaling pathways and transcription factors aimed to reveal new therapeutical targets. Diabetes mellitus. 2018;21(5):364–375. EDN: YPVIMH doi: 10.14341/DM9730
  26. Luan S, Cheng W, Wang C, et al. Impact of glucagon-like peptide 1 analogs on cognitive function among patients with type 2 diabetes mellitus: a systematic review and meta-analysis. Front Endocrinol (Lausanne). 2022;13:1047883. EDN: CFOMYR doi: 10.3389/fendo.2022.1047883
  27. Sędzikowska A, Szablewski L. Insulin and insulin resistance in Alzheimer’s disease. Int J Mol Sci. 2021;22(18):9987. EDN: ZMOZHM doi: 10.3390/ijms22189987
  28. Arnold SE, Arvanitakis Z, Macauley-Rambach SL, et al. Brain insulin resistance in type 2 diabetes and Alzheimer disease: concepts and conundrums. Nat Rev Neurol. 2018;14(3):168–181. doi: 10.1038/nrneurol.2017.185
  29. Silhan D, Pashkovska O, Bartos A. Alzheimer’s disease neuroimaging initiative. hippocampo-horn percentage and parietal atrophy score for easy visual assessment of brain atrophy on magnetic resonance imaging in early- and late-onset Alzheimer’s disease. J Alzheimer Dis. 2021;84(3):1259–1266. EDN: QJQGCV doi: 10.3233/JAD-210372
  30. Selman A, Burns S, Reddy AP, et al. The role of obesity and diabetes in dementia. Int J Mol Sci. 2022;23:9267. EDN: NMEXSL doi: 10.3390/ ijms23169267
  31. Slomski A. Obesity is now the top modifiable dementia risk factor in the US. JAMA. 2022;328(1):10. EDN: CHDDVA doi: 10.1001/jama.2022.11058
  32. Sherwani SI, Khan HA, Ekhzaimy A, et al. Significance of HbA1c test in diagnosis and prognosis of diabetic patients. Biomark Insights. 2016;11:95–104. doi: 10.4137/BMI.S38440
  33. Crane PK, Walker R, Larson EB. Glucose levels and risk of dementia. New Eng J Med. 2013;369(19):1863–1864. EDN: RGXGTD doi: 10.1056/NEJMc1311765
  34. Guo M, Jia J, Zhang J, et al. Association of β-cell function and cognitive impairment in patients with abnormal glucose metabolism. BMC Neurology. 2022;22(1):232. EDN: VUTXSS doi: 10.1186/s12883-022-02755-6
  35. Madhu LN, Kodali M, Shetty AK. Promise of metformin for preventing age-related cognitive dysfunction. Neural Regen Res. 2022;17(3):503–507. EDN: MHFCQE doi: 10.4103/1673-5374.320971
  36. Li N, Zhou T, Fei E. Actions of metformin in the brain: a new perspective of metformin treatments in related neurological disorders. Int J Mol Sci. 2022;23(15):8281. EDN: RAZNQW doi: 10.3390/ijms23158281
  37. Hu Y, Zhou Y, Yang Y, et al. Metformin protects against diabetes-induced cognitive dysfunction by inhibiting mitochondrial fission protein DRP1. Front Pharmacol. 2022;13:832707. EDN: CEIIMZ doi: 10.3389/fphar.2022.832707
  38. Lee AK, Rawlings AM, Lee CJ, et al. Severe hypoglycaemia, mild cognitive impairment, dementia and brain volumes in older adults with type 2 diabetes: the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) cohort study. Diabetologia. 2018;61(9):1956–1965. EDN: NWDPPH doi: 10.1007/s00125-018-4668-1
  39. Hettich MM, Matthes F, Ryan DP, et al. The anti-diabetic drug metformin reduces BACE1 protein level by interfering with the MID1 complex. PLoS One. 2014;9(7):e102420. doi: 10.1371/journal.pone.0102420
  40. Koenig AM, Mechanic-Hamilton D, Xie SX, et al. Effects of the insulin sensitizer metformin in Alzheimer disease: pilot data from a randomized placebo-controlled crossover study. Alzheimer Dis Assoc Disord. 2017;31(2):107–113. doi: 10.1097/WAD.0000000000000202
  41. Sosina VB, Zakharov VV, Strokov IA, et al. Cognitive impairment in diabetes mellitus. Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2017;9(1):90–95 EDN: YTWTOB doi: 10.14412/2074-2711-2017-1-90-95
  42. Kuan YC, Huang KW, Lin CL, et al. Effects of metformin exposure on neurodegenerative diseases in elderly patients with type 2 diabetes mellitus. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2017;79(Pt B):77–83. doi: 10.1016/j.pnpbp.2017.06.002
  43. Zhou JB, Tang X, Han M, et al. Impact of antidiabetic agents on dementia risk: a Bayesian network meta-analysis. Metabolism. 2020;109:154265. EDN: NMRWJQ doi: 10.1016/j.metabol.2020.154265
  44. Ji S, Zhao X, Zhu R, et al. Metformin and the risk of dementia based on an analysis of 396,332 participants. Ther Adv Chronic Dis. 2022;13:20406223221109454. doi: 10.1177/20406223221109454
  45. Areosa Sastre A, Vernooij RWM, González-Colaço Harmand M, et al. Effect of the treatment of type 2 diabetes mellitus on the development of cognitive impairment and dementia. Cochrane Database Syst Rev. 2017;6(6):CD003804. EDN: YFGJFL doi: 10.1002/14651858.CD003804.pub2
  46. Jiang C, Li G, Huang P, et al. The gut microbiota and Alzheimer’s disease. J Alzheimers Dis. 2017;58(1):1–15. EDN: CZAGKY doi: 10.3233/JAD-161141
  47. Solas M, Milagro FI, Ramírez MJ, et al. Inflammation and gut-brain axis link obesity to cognitive dysfunction: plausible pharmacological interventions. Curr Opin Pharmacol. 2017;37:87–92. doi: 10.1016/j.coph.2017.10.005

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. General mechanisms of dementia development in patients with type 2 diabetes mellitus: AGE, advanced glycation end products; Tau-protein, tau-protein

下载 (294KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Current perspectives on diabetes mellitus classification (adapted from [30] A. Selman et al., 2022. Distributed under the terms of the CC-BY 4.0 license)

下载 (388KB)
索引源数据

版权所有 © Eco-Vector, 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。

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».