The Role of Nitric Oxide in the Development of Diabetic Retinopathy in Patients with Diabetic Foot Syndrome
Authors: Беляева О.А. , Рыков С.А. , Шаргородская И.В. , Осадчая О.И. , Крыжевский Е.Е. , Жмурик Д.В. , Баринов Ю.В. , Литвиненко С.С. 
Published: February 2022

По данным ВОЗ (2018), диабет является важной причиной слепоты, почечной недостаточности, ампутации нижних конечностей и других долгосрочных негативных последствий, которые существенно влияют на качество жизни пациентов. На протяжении 10-15 лет у пациентов с сахарным диабетом (СД) появляются признаки диабетической ретинопатии (ДР), ичерез 30 лет более 90% диабетиков приобретают такую патологию зрения. Проведено изучение определения показателей, характеризующих патогенетические механизмы развития сосудистой дисфункции, в частности ДР, и взаимосвязь этих изменений с оксидом азота. Под наблюдением находилось 2114 пациентов с различными хирургическими заболеваниями (из них 1073 пациента с гнойно-септическими заболеваниями мягких тканей), среди которых с СД 2-го типа было 193 пациента, с синдромом диабетической стопы (СДС) 2-5-й стадий по Wagner иДР - 134 пациента основной группы (268 глаз). В группу сравнения вошли 59 пациентов (118 глаз) с СД соответствующего возраста без СДС и ДР. Обе группы были одинаковы по возрасту иполу. Установлена зависимость между ДР и содержанием конечных продуктов метаболизма оксида азота в периферической крови. Повышение их уровня в 1,78 раза (р<0,01). Получено снижение активности супероксиддисмутазы (СОД) у пациентов с ДР в 1,56 раза (р<0,01) по сравнению с группой сравнения. Анализ содержания ТБК-активных продуктов в периферической крови показал повышение показателя в основной группе в 1,58 раза (р<0,01) относительно референтных значений пациентов без ДР. Кроме того, при определении содержания S-нитрозотиолов нами установлено повышение этих показателей в основной группе в 2,38 раза (р<0,01). Также у пациентов основной группы с ДР получено повышение концентрации гомоцистеина (ГЦ) в периферической крови в 5,13 раза (р<0,001). Следует помнить, что оксид азота (NO) может иметь как положительные, так и вредные эффекты в зависимости от его концентрации. С одной стороны, NO вызывает расслабление кровеносных сосудов, снижая кровяное давление, предотвращает агрегацию и адгезию тромбоцитов, ограничивает окисления холестерина ЛПНП, подавляет пролиферацию клеток гладких мышц и снижает экспрессию генов провоспалительных цитокинов, которые связаны с атерогенезом. С другой стороны, NO взаимодействует с O2-, приводя к инактивации NO и продукции пероксинитрита, который посттранскрипционно модифицирует белки и негативно влияет на их функцию. Это может способствовать эндотелиальной дисфункции, стимулируя выработку медиаторов воспаления и перекисное окисление липидов и таким образом увеличивая проницаемость клеток. В результате проведенных исследований нами установлено, что у пациентов с СД, осложненным ретинопатией и СДС, определяется значительное повышение содержания оксида азота в периферической крови, причиной которого является гипергликемия. Использование межклеточного посредника (NO), который способствует физиологическому регулированию гемодинамики глаза, защищает эндотелиальные клетки сосудов от патогенных факторов ишемии, поможет клиницистам выбрать действенную фармакологическую терапию, подходящую для конкретного пациента и конкретного глаза.

According to WHO (2018), diabetes is an important cause of blindness, renal failure, lower limb amputation and other long-term negative consequences that significantly affect the quality of life of patients. For 10-15 years, patients with diabetes mellitus (DM) show signs of diabetic retinopathy, and after 30 years, more than 90% of diabetics acquire this vision pathology. The study of the determination of indicators characterizing the pathogenetic mechanisms of the development of vascular dysfunction, in particular diabetic retinopathy (DR), and the relationship of these changes with nitric oxide was carried out. The study included 2114 patients with various surgical diseases (of which 1073 patients with purulent-septic diseases of soft tissues), among which there were 193 patients with type 2 diabetes mellitus and with Wagner stage 2-5 diabetic foot syndrome and 134 patients with diabetic retinopathy. Main group (268 eyes). The comparison group included 59 patients (118 eyes) with diabetes of the corresponding age without SDS and DR. Both groups were the same in age and gender. The relationship between DR and the content of end products of nitric oxide metabolism in peripheral blood has been established. An increase in their level by 1.78 times (p<0.01). A decrease in SOD activity was obtained in patients with DR by 1.56 times (p<0.01) compared with the comparison group. Analysis of the content of TBA-active products in peripheral blood showed an increase in the indicator in the main group by 1.58 times (p<0.01) relative to the reference values of patients without diabetic retinopathy. In addition, when determining the content of S-nitrosithiols, we found an increase in these indicators in the main group by 2.38 times (p<0.01). In addition, in patients of the main group with DR, the concentration of homocestine in the peripheral blood increased by 5.13 times (p<0.001). It should be remembered that NO can have both positive and harmful effects depending on its concentration. On the one hand, NO induces relaxation of blood vessels, lowering blood pressure, preventing platelet aggregation and adhesion, restricting oxidation of LDL cholesterol, inhibiting smooth muscle cell proliferation, and decreasing the expression of pro-inflammatory genes that are associated with atherogenesis. On the other hand, NO interacts with O2-, leading to NO inactivation and the production of peroxynitrite, which post-transcriptionally modifies proteins and negatively affects their function. It can contribute to endothelial dysfunction by stimulating the production of inflammatory mediators and lipid peroxidation, and thus increasing cell permeability. As a result, we found that in patients with diabetes mellitus complicated by retinopathy and SDS, a significant increase in the content of nitric oxide in the peripheral blood is determined, the cause of which is hyperglycemia. The use of an intercellular messenger (nitric oxide NO), which contributes to the physiological regulation of eye hemodynamics, protects vascular endothelial cells from pathogenic ischemic factors, will help clinicians choose an effective pharmacological therapy suitable for a specific patient and a specific eye.