Preview

Пульмонология

Расширенный поиск

Роль факторов метаболического синдрома в патогенезе респираторных нарушений

Аннотация

Актуальность. Для клинической медицины коморбидности проблема осложнений, развивающихся при метаболическом синдроме, является актуальной и требует мультидисциплинарного подхода, поскольку сам метаболический синдром давно перешел из сферы интересов эндокринологов и кардиологов в общемедицинскую практику. Наиболее часто при метаболическом синдроме развиваются сердечно-сосудистые и цереброваскулярные осложнения. В настоящее время одним из обсуждаемых является вопрос о влиянии компонентов метаболического синдрома на состояние органов дыхания. Установлена эпидемиологическая связь висцерального ожирения и инсулинорезистентности с хронической обструктивной болезнью легких, бронхиальной астмой и синдромом обструктивного апноэ/гипопноэ сна. Несмотря на то, что нарушения функции внешнего дыхания у пациентов с клиническими эквивалентами метаболического синдрома встречаются часто, их патогенез изучен недостаточно.

Цель работы – анализ роли отдельных, наиболее значимых компонентов (патогенетических факторов) метаболического синдрома в патогенезе нарушений системы внешнего дыхания.

Заключение. Клинико-лабораторные эквиваленты метаболического синдрома, такие как ожирение, гипергликемия и гиперинсулинемия способствуют нарушению функции внешнего дыхания. Наиболее обсуждаемым процессом, который объединяет компоненты метаболического синдрома и ассоциированные с ним осложнения, является хроническое системное воспаление. В обзоре представлена концептуальная схема патогенеза респираторных нарушений при метаболическом синдроме, демонстрирующая роль его факторов в формировании качественных изменений аэрогематической мембраны и снижении диффузионной способности легких. Авторами сформулирован ряд нерешенных вопросов патогенеза нарушений функции внешнего дыхания при метаболическом синдроме, а также подчеркнута актуальность проведения экспериментальных исследований ранних механизмов формирования легочных нарушений с использованием животных моделей.

Об авторах

О. В. Воронкова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» МЗ РФ, г. Томск
Россия

Доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой биологии и генетики SPIN: 8005-8110


Конфликт интересов:

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи.



Ю. Г. Бирулина
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» МЗ РФ, г. Томск
Россия

Кандидат биологических наук., доцент кафедры биофизики и функциональной диагностики, SPIN: 4878-1005


Конфликт интересов:

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи.



Т. В. Саприна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» МЗ РФ, г. Томск
Россия

Доктор медицинских наук, доцент, заведующий эндокринологическим отделением Клиник СибГМУ, профессор кафедры факультетской терапии с курсом клинической фармакологии, SPIN: 2841-2371


Конфликт интересов:

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи.



И. Е. Есимова
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» МЗ РФ, г. Томск
Россия

Доктор медицинских наук, старший преподаватель кафедры биохимии и молекулярной биологии с курсом клинической лабораторной диагностики, старший преподаватель кафедры биологии и генетики, SPIN: 2245-6398


Конфликт интересов:

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи.



Список литературы

1. Jussi K. (2016) Kuopio Ischemic Heart Disease Risk Factor Study. In: Gellman M., Turner J. (eds) Encyclopedia of Behavioral Medicine. Springer, New York, NY. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-6439-6_328-2.

2. Laakso M, Kuusisto J, Stancakova A, et al. The Metabolic Syndrome in Men study: a resource for studies of metabolic and cardiovascular diseases. J Lipid Res. 2017;58(3):481-493. doi:10.1194/jlr.O072629.

3. Richardson TG, Sanderson E, Palmer TM, et al. Evaluating the relationship between circulating lipoprotein lipids and apolipoproteins with risk of coronary heart disease: A multivariable Mendelian randomisation analysis. PLoS Med. 2020;17(3):e1003062. Published 2020 Mar 23. doi:10.1371/journal.pmed.1003062.

4. Holmes MV, Asselbergs FW, Palmer TM, et al. Mendelian randomization of blood lipids for coronary heart disease. Eur Heart J. 2015;36(9):539-550. doi:10.1093/eurheartj/eht571.

5. Virtanen HEK, Koskinen TT, Voutilainen S, et al. Intake of different dietary proteins and risk of type 2 diabetes in men: the Kuopio Ischaemic Heart Disease Risk Factor Study. Br J Nutr. 2017;117(6):882-893. doi:10.1017/S0007114517000745.

6. Yeh HC, Punjabi NM, Wang NY, et al. Cross-sectional and prospective study of lung function in adults with type 2 diabetes: the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) study. Diabetes Care. 2008;31(4):741-746. doi:10.2337/dc07-1464.

7. Koton S, Sang Y, Schneider ALC, et al. Trends in Stroke Incidence Rates in Older US Adults: An Update From the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Cohort Study. JAMA Neurol. 2020;77(1):109-113. doi:10.1001/jamaneurol.2019.3258.

8. Mansour O, Golden SH, Yeh HC. Disparities in mortality among adults with and without diabetes by sex and race. J Diabetes Complications. 2020;34(3):107496. doi:10.1016/j.jdiacomp.2019.107496.

9. Boriek AM, Lopez MA, Velasco C, et al. Obesity modulates diaphragm curvature in subjects with and without COPD. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2017;313(5):R620-R629. doi:10.1152/ajpregu.00173.2017.

10. Dixon AE, Peters U. The effect of obesity on lung function. Expert Rev Respir Med. 2018;12(9):755-767. doi:10.1080/17476348.2018.1506331.

11. Будневский А.В., Малыш Е.Ю., Овсянников Е.С., Дробышева Е.С. Бронхиальная астма и метаболический синдром: клинико-патогенетические взаимосвязи // Терапевтический архив.- 2015.- №87(10). – С.110-114. [Budnevsky AV, Malysh EY, Ovsyannikov ES, Drobysheva ES. Asthma and metabolic syndrome: Clinical and pathogenetic relationships. Ter Arkh. 2015;87(10):110-114. (In Russ).] doi:10.17116/terarkh20158710110-114.

12. Будневский А.В., Овсянников Е.С., Лабжания Н.Б. Сочетание хронической обструктивной болезни легких и метаболического синдрома: патофизиологические и клинические особенности // Терапевтический архив. - 2017. - Т. 89. - №1. - C. 123-127. doi: 10.17116/terarkh2017891123-127 [Budnevsky A.V., Ovsyannikov E.S., Labzhania N.B. Chronic obstructive pulmonary disease concurrent with metabolic syndrome: Pathophysiological and clinical features // Terapevticheskii arkhiv. 2017;89(1):123-127. (In Russ).] doi: 10.17116/terarkh2017891123-127.

13. Choi HS, Rhee CK, Park YB, et al. Metabolic Syndrome in Early Chronic Obstructive Pulmonary Disease: Gender Differences and Impact on Exacerbation and Medical Costs. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2019;14:2873-2883. Published 2019 Dec 10. doi:10.2147/COPD.S228497.

14. Kolahian S, Leiss V, Nürnberg B. Diabetic lung disease: fact or fiction? Rev Endocr Metab Disord. 2019;20(3):303-319. doi:10.1007/s11154-019-09516-w.

15. Baffi CW, Wood L, Winnica D, et al. Metabolic Syndrome and the Lung. Chest. 2016;149(6):1525-1534. doi:10.1016/j.chest.2015.12.034.

16. Kuziemski K, Specjalski K, Jassem E. Diabetic pulmonary microangiopathy - fact or fiction? Endokrynol Pol. 2011;62(2):171-176.

17. Yang J, Xue Q, Miao L, Cai L. Pulmonary fibrosis: a possible diabetic complication. Diabetes Metab Res Rev. 2011 May;27(4):311-7. doi: 10.1002/dmrr.1175. PMID: 21309056.

18. Burgstaller G, Oehrle B, Gerckens M, et al. The instructive extracellular matrix of the lung: basic composition and alterations in chronic lung disease. Eur Respir J. 2017 Jul 5;50(1):1601805. doi: 10.1183/13993003.01805-2016.

19. Hu Y, Ma Z, Guo Z, et al. Type 1 diabetes mellitus is an independent risk factor for pulmonary fibrosis. Cell Biochem Biophys. 2014;70(2):1385-1391. doi:10.1007/s12013-014-0068-4.

20. Nie Z, Jacoby DB, Fryer AD. Hyperinsulinemia potentiates airway responsiveness to parasympathetic nerve stimulation in obese rats. Am J Respir Cell Mol Biol. 2014;51(2):251-261. doi:10.1165/rcmb.2013-0452OC.

21. Singh S, Bodas M, Bhatraju NK, et al. Hyperinsulinemia adversely affects lung structure and function. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2016;310(9):L837-L845. doi:10.1152/ajplung.00091.2015.

22. Wang Z, Li W, Guo Q, et al. Insulin-Like Growth Factor-1 Signaling in Lung Development and Inflammatory Lung Diseases. Biomed Res Int. 2018;2018:6057589. Published 2018 Jun 19. doi:10.1155/2018/6057589.

23. Berair R, Saunders R, Brightling CE. Origins of increased airway smooth muscle mass in asthma. BMC Med. 2013 Jun 6;11:145. doi: 10.1186/1741-7015-11-145.

24. Pain M, Bermudez O, Lacoste P, et al. Tissue remodelling in chronic bronchial diseases: from the epithelial to mesenchymal phenotype. Eur Respir Rev. 2014 Mar 1;23(131):118-30. doi: 10.1183/09059180.00004413.

25. Zheng H, Wu J, Jin Z, Yan LJ. Potential Biochemical Mechanisms of Lung Injury in Diabetes. Aging Dis. 2017;8(1):7-16. Published 2017 Feb 1. doi:10.14336/AD.2016.0627.

26. Zheng H, Wu J, Jin Z, Yan LJ. Protein Modifications as Manifestations of Hyperglycemic Glucotoxicity in Diabetes and Its Complications. Biochem Insights. 2016;9:1-9. Published 2016 Mar 23. doi:10.4137/BCI.S36141].

27. Green CE. Lung function and endothelial dysfunction: Is there a relationship without the presence of lung disease?. Respirology. 2020;25(1):49-50. doi:10.1111/resp.13573.

28. Hancox RJ, Thomas L, Williams MJA, Sears MR. Associations between lung and endothelial function in early middle age. Respirology. 2020;25(1):89-96. doi:10.1111/resp.13556

29. Wheatley CM, Baldi JC, Cassuto NA, et al. Glycemic control influences lung membrane diffusion and oxygen saturation in exercise-trained subjects with type 1 diabetes: alveolar-capillary membrane conductance in type 1 diabetes. Eur J Appl Physiol. 2011;111(3):567-578. doi:10.1007/s00421-010-1663-8.

30. Wasserman DH, Wang TJ, Brown NJ. The Vasculature in Prediabetes. Circ Res. 2018 Apr 13;122(8):1135-1150. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.118.311912.

31. Wu X, Lu W, He M, et al. Structural and functional definition of the pulmonary vein system in a chronic hypoxia-induced pulmonary hypertension rat model. Am J Physiol Cell Physiol. 2020 Mar 1;318(3):C555-C569. doi: 10.1152/ajpcell.00289.2019.

32. Grandl G, Wolfrum C. Hemostasis, endothelial stress, inflammation, and the metabolic syndrome. Semin Immunopathol. 2018;40(2):215-224. doi:10.1007/s00281-017-0666-5.

33. Santilli F, Vazzana N, Liani R, et al. Platelet activation in obesity and metabolic syndrome. Obes Rev. 2012;13(1):27-42. doi:10.1111/j.1467-789X.2011.00930.x.

34. Lei H, Li H, Tian L, et al. Icariside II ameliorates endothelial dysfunction by regulating the MAPK pathway via miR-126/SPRED1 in diabetic human cavernous endothelial cells. Drug Des Devel Ther. 2018;12:1743-1751. Published 2018 Jun 13. doi:10.2147/DDDT.S166734.

35. Peters U, Suratt BT, Bates JHT, et al. Obesity and Lung Disease. Chest. 2018;153(3):702-709. doi:10.1016/j.chest.2017.07.010.

36. Melo LC, Silva MA, Calles AC. Obesity and lung function: a systematic review. Einstein (Sao Paulo). 2014;12(1):120-125. doi:10.1590/s1679-45082014rw2691.

37. Huang L, Ye Z, Lu J, et al. Effects of fat distribution on lung function in young adults. J Physiol Anthropol. 2019;38(1):7. Published 2019 Jun 24. doi:10.1186/s40101-019-0198-x.

38. He S, Yang J, Li X, et al. Visceral adiposity index is associated with lung function impairment: a population-based study. Respir Res. 2021;22(1):2. Published 2021 Jan 6. doi:10.1186/s12931-020-01599-3.

39. Agrawal M, Kern PA, Nikolajczyk BS. The Immune System in Obesity: Developing Paradigms Amidst Inconvenient Truths. Curr Diab Rep. 2017;17(10):87. Published 2017 Aug 15. doi:10.1007/s11892-017-0917-9.

40. McCracken E, Monaghan M, Sreenivasan S. Pathophysiology of the metabolic syndrome. Clin Dermatol. 2018;36(1):14-20. doi:10.1016/j.clindermatol.2017.09.004.

41. Крюков Н.Н., Гинзбург М.М., Киселева Е.В. Современный взгляд на роль асептического воспаления жировой ткани в генезе ожирения и метаболического синдрома // Артериальная гипертензия. — 2013. — Т.19. — № 4. — С.305-310. [Krjukov NN, Ginzburg MM, Kiseleva EV. Sovremennyj vzgljad na rol' asepticheskogo vospalenija zhirovoj tkani v geneze ozhirenija i metabolicheskogo sindroma. Arterial'naja gipertenzija. 2013;19(4):305-310. (In Russ.)].

42. Suzukawa M., Koketsu R., Baba S., et al. Leptin enhances ICAM-1 expression, induces migration and cytokine synthesis, and prolongs survival of human airway epithelial cells. Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2015;309:L801–L811. doi: 10.1152/ajplung.00365.2014.

43. Hao W., Wang J., Zhang Y., et al. Leptin positively regulates MUC5AC production and secretion induced by interleukin-13 in human bronchial epithelial cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2017;493:979–984. doi: 10.1016/j.bbrc.2017.09.106.

44. La Cava A. Leptin in inflammation and autoimmunity. Cytokine. 2017 Oct;98:51-58. doi: 10.1016/j.cyto.2016.10.011.

45. Hsu PS, Lin CM, Chang JF, et al. Participation of NADPH Oxidase-Related Reactive Oxygen Species in Leptin-Promoted Pulmonary Inflammation: Regulation of cPLA2α and COX-2 Expression. Int J Mol Sci. 2019 Mar 2;20(5):1078. doi: 10.3390/ijms20051078.


Дополнительные файлы

1. Рисунок 1
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Посмотреть (831KB)    
Метаданные

Рецензия

Для цитирования:


Воронкова О.В., Бирулина Ю.Г., Саприна Т.В., Есимова И.Е. Роль факторов метаболического синдрома в патогенезе респираторных нарушений. Пульмонология. 0;.

For citation:


Voronkova O.V., Birulina Yu.G., Saprina T.V., Esimova I.E. The role of metabolic syndrome factors in the pathogenesis of respiratory disorders. PULMONOLOGIYA. 0;. (In Russ.)

Просмотров: 12


ISSN 0869-0189 (Print)
ISSN 2541-9617 (Online)