zabmedvestnikЗабайкальский медицинский вестникTransbaikalian Medical Bulletin1998-6173Читинская государственная медицинская академия10.52485/19986173_2024_2_80zabmedvestnik-36Research ArticleНАУЧНЫЕ ОБЗОРЫSCIENTIFIC REVIEWSРОЛЬ ГЛИКОКАЛИКСА В ПАТОГЕНЕЗЕ ОСЛОЖНЕНИЙ САХАРНОГО ДИАБЕТАTHE ROLE OF GLYCOCALYX IN THE PATHOGENESIS OF DIABETES MELLITUS COMPLICATIONSВоробьёваА. П.VorobyovaA. P.

355017, г. Ставрополь, ул. Мира, 310;

355002, г. Ставрополь, ул. Пономарева, 5

355017, Stavropol, Mira str., 310;

355002, Stavropol, Stavropol, Ponomareva str., 5

 

БыковЮ. В.BykovY. V.

355017, г. Ставрополь, ул. Мира, 310;

355002, г. Ставрополь, ул. Пономарева, 5

355017, Stavropol, Mira str., 310;

355002, Stavropol, Stavropol, Ponomareva str., 5

БатуринВ. АBaturinV. A.

355017, г. Ставрополь, ул. Мира, 310

355017, Stavropol, Mira str., 310 

МассоровВ. В.MassorovV. V.

355017, г. Ставрополь, ул. Мира, 310;

355002, г. Ставрополь, ул. Пономарева, 5

355017, Stavropol, Mira str., 310;

355002, Stavropol, Stavropol, Ponomareva str., 5

ФГБОУ ВО «Ставропольский государственный медицинский университет» Минздрава России; ГБУЗ СК Городская детская клиническая больница им. Г.К. Филиппского г. СтаврополяРоссияStavropol State Medical University; City Children's Clinical Hospital named after G.K. FilippskyRussian FederationФГБОУ ВО «Ставропольский государственный медицинский университет» Минздрава РоссииРоссияStavropol State Medical UniversityRussian Federation202424072024028089Copyright © Воробьёва А.П., Быков Ю.В., Батурин В.А., Массоров В.В., 20242024Воробьёва А.П., Быков Ю.В., Батурин В.А., Массоров В.В.Vorobyova A.P., Bykov Y.V., Baturin V.A., Massorov V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zabmedvestnik.ru/jour/article/view/36

Гликокаликс (ГК) представлен белково-полисахаридными соединениями, выстилающими внутреннюю поверхность эндотелиальных клеток в виде геля. ГК играет важную роль в регуляции гомеостаза сосудов, контролирует проницаемость сосудистой стенки, а также тонус микрососудов, предупреждает тромбоз микрососудов и участвует в регуляции адгезии лейкоцитов. Повреждение эндотелиального ГК является частью и начальным звеном патофизиологических процессов, лежащих в развитии осложнений сахарного диабета (СД). В большинстве случаев СД сопровождается деградацией ГК, вызванной гипергликемией, что приводит к нарушению микроциркуляторной перфузии и дисфункции органов. Дальнейшее изучение ГК, определение его вклада в развитие осложнений СД является весьма перспективным направлением исследований. В данном обзоре проанализированы основные механизмы разрушения и роль ГК в патофизиологических механизмах развития осложнений СД. Хотя многочисленные исследования и указывают на весомую роль дисфункции ГК в развитии микро- и макроангиопатий в исходе СД, многие аспекты патофизиологических процессов всё ещё остаются не изучены и требуют дальнейших исследований.

Glycocalyx (GC) is represented by protein-polysaccharide compounds lining the inner surface of endothelial cells in the form of a gel. GC plays an important role in the regulation of vascular homeostasis, controls vascular wall permeability and microvascular tone, prevents microvascular thrombosis and participates in the regulation of leukocyte adhesion. Damage of endothelial HA is a part and initial link of pathophysiological processes underlying the development of complications of diabetes mellitus (DM). In most cases of DM is accompanied by degradation of HA caused by hyperglycemia, which leads to impaired microcirculatory perfusion and organ dysfunction. Further study of HA, determination of its contribution to the development of diabetes complications is a very promising area of research. In this review, we analyze the main mechanisms of destruction and the role of HA in the pathophysiological mechanisms of the development of DM complications. Although numerous studies indicate a significant role of HA dysfunction in the development of micro- and macroangiopathies in the outcome of diabetes, many aspects of pathophysiological processes are still unexplored and require further research.

гликокаликспатофизиологиясахарный диабетдиабетические осложнениямакроангиопатиимикроангиопатииglycocalyxpathophysiologydiabetes mellituscomplications of diabetes mellitusmacroangiopathiesmicroangiopathiesИсследование не имело спонсорской поддержки.ReferencesДедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю., Шамхалова М.Ш., Сухарева О.Ю., Галстян Г.Р., Токмакова А.Ю. Сахарный диабет 2 типа у взрослых. Сахарный диабет. 2020. 23 (2). 4–102. DOI: 10.14341/DM12507Dedov I.I., Shestakova M.V., Mayorov A.Y., Shamkhalova M.Sh., Sukhareva O.Y., Galstyan G.R., Tokmakova A.Yu. Diabetes mellitus type 2 in adults. Diabetes Mellitus. 2020. 23 (2). 4–102. in Russian. DOI: 10.14341/DM12507.2Chicharro-Luna E, Pomares-Gómez FJ, Ortega-Ávila AB, Marchena-Rodríguez A, Blanquer-Gregori JFJ, Navarro-Flores E. Predictive model to identify the risk of losing protective sensibility of the foot in patients with diabetes mellitus. Int Wound J. 2020. 17 (1). 220–227. DOI: 10.1111/iwj.13263.Chicharro-Luna E., Pomares-Gómez FJ., Ortega-Ávila AB., Marchena-Rodríguez A., Blanquer-Gregori JFJ., Navarro-Flores E. Predictive model to identify the risk of losing protective sensibility of the foot in patients with diabetes mellitus. Int Wound J. 2020. 17 (1). 220–227. in Russian. DOI: 10.1111/iwj.13263.Артикова, А. Ф. Артиков А.Ф. Эпидемиология, этиологии и патогенез синдрома диабетической стопы. Academic research in educational sciences, vol. Special Issue, no. 1, 2023, pp. 248-254.Artikova A. F., Artikov A. F. Epidemiology, etiology and pathogenesis of diabetic foot syndrome. Academic research in educational sciences, vol. Special Issue, no. 1. 2023. 248–254. in Russian.Дедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю. Алгоритмы оказания специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом. 9-й выпуск (дополненный). М. 2019. на русском языке. DOI: 10.14341/DM221S1.Dedov I.I., Shestakova M.V., Mayorov A.Yu. Algorithms of specialized medical care for patients with diabetes mellitus. 9th issue (supplemented). М. 2019. in Russian. DOI: 10.14341/DM221S1.Дедов И.И., Шестакова М.В., Викулова О.К., Железнякова А.В., Исаков М.А., Сазонова Д.В., Мокрышева Н.Г. Сахарный диабет в Российской Федерации: динамика эпидемиологических показателей по данным Федерального регистра сахарного диабета за период 2010 – 2022 гг. Сахарный диабет. 2023. 26. 104–123. DOI: 10.14341/DM13035Dedov I.I., Shestakova M.V., Vikulova O.K., Zheleznyakova A.V., Isakov M.A., Sazonova D.V., Mokrysheva N.G. Diabetes mellitus in the Russian Federation: dynamics of epidemiologic indicators according to the Federal Diabetes Mellitus Register for the period 2010 - 2022. Diabetes mellitus. 2023. 26. 104-123. in Russian. DOI: 10.14341/DM13035Fallacara A., Baldini E., Manfredini S., Vertuani S. Hyaluronic acid in the third millennium. 2018. 10:701. DOI: 10.3390/polym10070701Fallacara A., Baldini E., Manfredini S., Vertuani S. Hyaluronic acid in the third millennium. 2018. 10:701. DOI: 10.3390/polym10070701Jedlicka J., Becke B. F., Chappell D. Endothelial glycocalyx. Crit. Care Clin. 2020. 36. 217–232. DOI: 10.1016/j.ccc.2019.12.007Jedlicka J., Becke B. F., Chappell D. Endothelial glycocalyx. Crit. Care Clin. 2020. 36. 217–232. DOI: 10.1016/j.ccc.2019.12.007Сокологорский С.В. Гликокаликс – рождение новой клинической парадигмы. Анестезиология и реаниматология. 2018. 22 29. DOI: 10.17116/anaesthesiology201804122Sokologorsky S.V. Glycocalyx - the birth of a new clinical paradigm. Anesthesiology and resuscitation. 2018. 22 29. in Russian.Ince C., Mayeux P.R., Nguyen T., Gomez H., Kellum J.A., Ospina-Tascón G.A., Hernandez G., Murray P., De Backer D. The endothelium in sepsis. Shock. 2016. 45.259–70. DOI: 10.1097/SHK.0000000000000473.Ince C., Mayeux P.R., Nguyen T., Gomez H., Kellum J.A., Ospina-Tascón G.A., Hernandez G., Murray P., De Backer D. The endothelium in sepsis. Shock. 2016. 45.259-70. DOI: 10.1097/SHK.0000000000000473.Воробьева А.П., Быков Ю.В., Батурин В.А. Роль эндотелиального гликокаликса в патогенезе заболеваний. Вестник молодого ученого. 2023. № 12. С. 27–32.Vorobyeva A.P., Bykov Y.V., Baturin V.A. Role of endothelial glycocalyx in the pathogenesis of diseases. Bulletin of young scientist. 2023. № 12. С. 27–32. in Russian.Patterson E., Cepinskas G., Fraser D. Endothelial Glycocalyx Degradation in Critical Illness and Injury. Sec. Intensive Care Medicine and Anesthesiology. 2022. 9. DOI:10.3389/fmed.2022.898592Patterson E., Cepinskas G., Fraser D. Endothelial Glycocalyx Degradation in Critical Illness and Injury. Sec. Intensive Care Medicine and Anesthesiology. 2022. 9. DOI:10.3389/fmed.2022.898592.Зиганшина М. М., Зиганшин А. Р., Халтурина Е. О., Баранов И. И. Артериальная гипертензия как следствие дисфункции эндотелиального гликокаликса: современный взгляд на проблему сердечнососудистых заболеваний. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2021. 21. 91–103. DOI: 10.15829/1728-8800-2022-3316Ziganshina M. M., Ziganshin A. R., Khalturina E. O., Baranov I. I. Arterial hypertension as a consequence of endothelial glycocalyx dysfunction: a modern view on the problem of cardiovascular diseases. Cardiovascular therapy and prophylaxis. 2021. 21. 91–103. in Russian.Foote CA., Soares RN., Ramirez-Perez F.I, Ghiarone T., Aroor A., Manrique-Acevedo C., Padilla J., Martinez-Lemus L. Endothelial Glycocalyx. Compr Physiol. 2022. 12. 3781–3811. DOI: 10.1002/cphy.c210029.Foote CA., Soares RN., Ramirez-Perez FI., Ghiarone T., Aroor A., Manrique-Acevedo C., Padilla J., Martinez-Lemus L. Endothelial Glycocalyx. Compr Physiol. 2022. 12. 3781-3811. DOI: 10.1002/cphy.c210029.Dogne S., Flamion B., Caron N. Endothelial glycocalyx as a shield against diabetic vascular complications: involvement of hyaluronan and hyaluronidases. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2018.38.1427–39. DOI:10.1161/ATVBAHA.118.310839Dogne S., Flamion B., Caron N. Endothelial glycocalyx as a shield against diabetic vascular complications: involvement of hyaluronan and hyaluronidases. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2018.38.1427-39. DOI:10.1161/ATVBAHA.118.310839Степанова Т.В., Иванов А.Н., Терешкина Н.Е., и др. Маркеры эндотелиальной дисфункции: патогенетическая роль и диагностическое значение. Клиническая лабораторная диагностика. 2019. 64. 1. 34–41.Stepanova T.V., Ivanov A.N., Tereshkina N.E., et al. Markers of endothelial dysfunction: pathogenetic role and diagnostic value. Clinical Laboratory Diagnostics. 2019. 64. 1. 34–41. in Russian.Власов Т.Д., Нестерович И.И., Шиманьски Д.А. Эндотелиальная дисфункция: от частного к общему. Возврат к «старой парадигме»? Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2019. 18. 2. 19– 27. DOI: 10.24884/1682-6655-2019-18-2-19-27.Vlasov T.D., Nesterovich I.I., Szymanski D.A. Endothelial dysfunction: from private to general. Return to the "old paradigm"? Regional blood circulation and microcirculation. 2019. 18. 2. 19–27. in Russian. DOI: 10.24884/1682-6655-2019-18-2-19-27.Попыхова Э.Б., Степанова Т.В., Лагутина Д.Д., Кириязи Т.С., Иванов А.Н. Роль сахарного диабета в возникновении и развитии эндотелиальной дисфункции. Проблемы Эндокринологии. 2020. 66. 47- 55. DOI: 10.17116/otorino20248901121.Popikhova E.B., Stepanova T.V., Lagutina D.D., Kiriyazi T.S., Ivanov A.N. Role of diabetes mellitus in the occurrence and development of endothelial dysfunction. Problems of Endocrinology. 2020. 66. 47–55. in Russian.Yilmaz O., Afsar B., Ortiz A., et al. The role of endothelial glycocalyx in health and disease. Clin Kidney J. 2019. 12. 611–9. DOI:10.1093/ckj/sfz042.Yilmaz O., Afsar B., Ortiz A., et al. The role of endothelial glycocalyx in health and disease. Clin Kidney J. 2019. 12. 611-9. DOI:10.1093/ckj/sfz042.Вербовая Н.И., Долгих Ю.А., Вербовой А.Ф., Галкин Р.А. Микрососудистые осложнения сахарного диабета. Эндокринология: новости, мнения, обучение. 2019. 8. 4. 44–54. DOI: 10.24411/2304-9529-2019-14006.Verbovaya N.I., Dolgikh Y.A., Verbovoy A.F., Galkin R.A. Microvascular complications of diabetes mellitus. Endocrinology: news, opinions, and education. 2019. 8. 4. 44-54. in Russian. DOI:10.24411/2304-9529-2019-14006.Sugasini D., Yalagala PCR., Subbaiah PV. Efficient Enrichment of Retinal DHA with Dietary Lysophosphatidylcholine-DHA: Potential Application for Retinopathies. 2020. 12. DOI: 10.3390/nu12103114.Sugasini D., Yalagala PCR., Subbaiah PV. Efficient Enrichment of Retinal DHA with Dietary Lysophosphatidylcholine-DHA: Potential Application for Retinopathies. 2020. 12. DOI: 10.3390/nu12103114.Парнова Р. Г. роль эндотелиального транспортера лизофосфатидилхолина Mfsd2a в поддержании целостности гематоэнцефалического барьера и поступления в мозг омега-3 полиненасыщенных жирных кислот. 2022. 108. 5. 547–561 DOI: 10.31857/S0869813922050132.Parnova R. G. The role of endothelial lysophosphatidylcholine transporter Mfsd2a in maintaining bloodbrain barrier integrity and brain entry of omega-3 polyunsaturated fatty acids. 2022. 108. 5. 547–561. in Russian. DOI: 10.31857/S0869813922050132.Муркамилов И.Т., Айтбаев К.А., Фомин В.В., Кудайбергенова И.О., Муркамилова Ж.А., Юсупов Ф.А. диабетическая нефропатия: распространенность и факторы риска. Вестник ВолГМУ. 2021. 1 (77).Murkamilov I.T., Aitbaev K.A., Fomin V.V., Kudaibergenova I.O., Murkamilova J.A., Yusupov F.A. Diabetic nephropathy: prevalence and risk factors. Bulletin of VolGMU. 2021. 1 (77). in Russian.Гоженко А.И., Кузнецова А.С., Кузнецова Е.С., Кузнецов С.Г., Быць Т.Н. Эндотелиальная дисфункция в патогенезе диабетической болезни почек. Почки. 2018. 7 (1). 11–17.Gozhenko A.I., Kuznetsova A.S., Kuznetsova E.S., Kuznetsov, S.G., Bytsy T.N. Endothelial dysfunction in the pathogenesis of diabetic kidney disease. Kidney. 2018. 7 (1). 11–17. in Russian.Семенова, И. В., Чугунова, Л. А., Ильин, А. В., Князева, А. П., Чиркова, Л. Д., Шестакова М. В., Дедов И. И. Влияние гликозаминогликанов на течение диабетической нефропатии на стадии микроальбуминурии у больных сахарным диабетом 2 типа. Сахарный диабет. 2010. (2). 34–39. DOI: 10.14341/2072-0351-5671.Semenova I. V., Chugunova L. A., Ilyin A. V., Knyazeva A. P., Chirkova L. D., Shestakova M. V., Dedov I. I. Effect of glycosaminoglycans on the course of diabetic nephropathy at the stage of microalbuminuria in patients with type 2 diabetes mellitus. Diabetes mellitus. 2010. (2). 34-39. in Russian. DOI: 10.14341/2072-0351-5671.Воробьёва А.П., Быков Ю.В., Батурин В.А. Медикаментозная коррекция повреждений гликокаликса. Забайкальский медицинский вестник. 2023. 2. DOI: 10.52485/19986173_2023_2_131.Vorobyeva A.P., Bykov Y.V., Baturin V.A. Medikamentoznaya corrections of glycocalyx damage. Transbaikal Medical Bulletin. 2023. 2. in Russian. DOI: 10.52485/19986173_2023_2_131.Элламонов С.Н., Ташкенбаева Э.Н., Абдиева Г.А., Насырова З.А., and Хамидов Н.С. Факторы прогрессирования артериальной гипертензии у больных в коморбидности с сахарным диабетом 2 типа. Journal of cardiorespiratory research. 2. 2. 2021. 16-21. DOI:10.26739/2181.Ellamonov S.N., Tashkenbaeva E.N., Abdieva G.A., Nasyrova Z.A., and Khamidov N.S. Factors of arterial hypertension progression in patients in comorbidity with diabetes mellitus type 2. Journal of cardiorespiratory research. 2021. 2. (2). 16–21. in Russian. DOI:10.26739/2181.Шевченко Ю.Л., Стойко Ю.М., Гудымович В.Г., Черняго Т.Ю. Эндотелиальный гликокаликс в обеспечении функции сердечно-сосудистой системы. Вестник Национального медикохирургического Центра им. Н. И. Пирогова. 2020. 15 (1). 107–112.Shevchenko Y.L., Stoyko Y.M., Gudymovich V.G., Chernyago T.Y. Endothelial glycocalyx in ensuring the function of the cardiovascular system. Bulletin of the N. I. Pirogov National Medical and Surgical Center. 2020. 15 (1). 107–112. in Russian.Юсупова Ш.К., Бекашев И.Б., Дулшодов А.Д. Синдром диабетической стопы в клинической практике. Экономика и социум. 2021. 1-2 (80). 837–845.Yusupova Sh.K., Bekashev I.B., and Dulshodov A.D. Diabetic foot syndrome in clinical practice. Ekonomika i sotsium. 1-2 (80). 2021. 83–845. in Russian.Короткова Н.В., Калинин Р. Е., Сучков И. А., Никифорова Л.В., Рябков А.Н. Изучение содержания Р-, Е-селектинов и гликопротеинового лиганда PSGL-1 у пациентов с атеросклерозом артерий нижних конечностей" Молекулярная медицина. 2022. 20. 2. 39–45. DOI: 10.29296/24999490-2022-02-06.Korotkova N.V., Kalinin R.E., Suchkov I.A., Nikiforova L.V., Ryabkov A.N. Study of the content of P-, E-selectins and glycoprotein ligand PSGL-1 in patients with atherosclerosis of lower limb arteries" Molecular Medicine. 2022. 20. 2. 39–45. in Russian. DOI: 10.29296/24999490-2022-02-06.Pillinger N.L., Kam P.Endothelial glycocalyx: basic science and clinical implications. Anaesthesia and Intensive Care Medicine, 2017. 45 (3). 295–307. DOI: 10.1177/0310057X1704500305.Pillinger N.L., Kam P.Endothelial glycocalyx: basic science and clinical implications. Anaesthesia and Intensive Care Medicine, 2017. 45 (3). 295–307. DOI: 10.1177/0310057X1704500305.Гребенчиков О.А., Долгих В.Т., Прокофьев М.Д. Эндотелиальная дисфункция как важнейший патогенетический фактор развития критического состояния. Вестник СурГУ. Медицина. 2021. 3 (49). 51–60. DOI:10.1161/JAHA.118.010647.Grebenchikov O.A., Dolgikh V.T., Prokofiev M.D. Endothelial dysfunction as the most important pathogenetic factor in the development of the critical state. Bulletin of Surgut State University. Medicine. 3 (49). 2021. 51–60. in Russian. DOI:10.35630/2022/12/6.13.Гудз А. И. Возможности усовершенствования дистальных аутологических реконструкций у пациентов с хронической критической ишемией нижних конечностей. Запорож. мед. журн. 2019. 21 (1). 49–54. DOI 10.14739/2310-1210.2019.1.155809.Gudz A. I. Possibilities of improvement of distal autologous reconstructions in patients with chronic critical lower limb ischemia. Zaporozh. med. zhurn. 2019. 21 (1). 49–54. DOI 10.14739/2310-1210.2019.1.155809.Голубев А.М., Гречко А.В., Говорухина М.А., Захарченко В.Е., Кузовлев А.Н., Петрова. Общая реаниматология. 2020. 16 (3). 34–45. DOI: 10.15360/1813-9779-2020-3-34-45.Golubev A.M., Grechko A.V., Govorukhina M.A., Zakharchenko V.E., Kuzovlev A.N., Petrova. General resuscitation. 16 (3). 34–45. in Russian. DOI: 10.15360/1813-9779-2020-3-34-45.Gaudette S., Hughes D., Boller M. The endothelial glycocalyx: Structure and function in health and critical illness. Journal of veterinary emergency and critical care. 2020. 18. DOI: 10.1111/vec.12925.Gaudette S., Hughes D., Boller M. The endothelial glycocalyx: Structure and function in health and critical illness. Journal of veterinary emergency and critical care. 2020. 18. DOI: 10.1111/vec.12925.Konomidis I., Voumvourakis A., Makavos G., et al. Association of impaired endothelial glycocalyx with arterial stiffness, coronary microcirculatory dysfunction, and abnormal myocardial deformation in untreated hypertensives. J Clin Hypertens. 2018. 20 (4). 672–679. DOI:10.1111/jch.13236.Konomidis I., Voumvourakis A., Makavos G., et al. Association of impaired endothelial glycocalyx with arterial stiffness, coronary microcirculatory dysfunction, and abnormal myocardial deformation in untreated hypertensives. J Clin Hypertens. 2018. 20 (4). 672–679. DOI:10.1111/jch.13236.Weissgerber TL., Garcia-Valencia O., Milic NM., et al. Early Onset Preeclampsia Is Associated With Glycocalyx Degradation and Reduced Microvascular Perfusion. J Am Heart Assoc. 2019. 8 (4). DOI:10.1161/JAHA.118.010647.Weissgerber TL., Garcia-Valencia O., Milic NM., et al. Early Onset Preeclampsia Is Associated With Glycocalyx Degradation and Reduced Microvascular Perfusion. J Am Heart Assoc. 2019. 8(4). DOI:10.1161/JAHA.118.010647.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.