Вплив дефіциту мелатоніну на стан вуглеводного обміну у пацієнтів із цукровим діабетом 2-го типу | Український Медичний Часопис

Мета: оцінити динаміку змін мелатоніну в слині та кореляційний зв’язок із порушеннями вуглеводного обміну у пацієнтів із цукровим діабетом (ЦД) 2-го типу під час війни в Україні порівняно з довоєнним станом.

Об’єкт і методи дослідження. В період 2021–2024 рр. обстежено осіб з різних регіонів України, які розподілені залежно від порушень вуглеводного обміну та концентрації мелатоніну в слині. Обстеження на мелатонін у слині та глікований гемоглобін (HbА1с) проводили протягом 1 доби у кожного пацієнта: вночі (2:00–3:00) збирали пробу слини, вранці натще пацієнти здавали кров на HbА1с. Лабораторну оцінку рівня мелатоніну в слині проводили методом твердофазного імуноферментного аналізу. HbА1с визначали методом високопродуктивної рідинної хроматографії.

Результати. Фактор хронічного стресу війни є статистично значущим для зміни структури результатів HbА1с на фоні дефіциту мелатоніну. Частка результатів, що визначають групу ЦД 2-го типу, зростає на Δ=+15,8%, для групи з переддіабетом — на Δ=+13,2%.

Висновок. Відносний ризик виявлення ЦД 2-го типу і переддіабету на фоні дефіциту мелатоніну і наявності стресового чинника війни зростає у 2,4 раза.

Вступ

Мелатонін, гормон сну, має декілька джерел біосинтезу в організмі: шишкоподібна залоза, печінка, кишечник, нирки, шкіра [1]. Мелатонін (N-ацетил-5-метокситриптамін) є похідною речовиною від амінокислоти триптофану [2]. Гормон впливає на регуляцію сну, його дія пов’язана з нормальним функціонуванням ендокринної системи [3, 4]. Антиоксидантна дія мелатоніну зумовила можливість його перспективного використання при нейродегенеративних захворюваннях, серцево-судинних, онкологічних хворобах [5], описаний вплив на імунну систему шляхом регуляції виділення цитокінів, гальмування апоптозу [6].

Антиоксидантні властивості мелатоніну пов’язані з наявністю у його молекули як гідрофільних, так і ліпофільних властивостей [7, 8]. Завдяки їм молекула легко проходить через різні біологічні мембрани, спроможна накопичуватися в мітохондріях, напряму захоплювати вільні радикали, бере участь у біосинтезі ферментів з антиоксидантною дією [9, 10]. З іншого боку, мелатонін гальмує синтез прооксидантних ензимів, наприклад, циклооксигенази [11, 12].

Мелатонін спроможний впливати на рівень глікемії, інсулінорезистентність (ІР), що показано в експерименті й описано в клінічній практиці у пацієнтів з ураженням пульпи зубів, при періодонтиті [13–19].

Мета дослідження: оцінити динаміку змін рівнів мелатоніну в слині та кореляційний зв’язок з порушеннями вуглеводного обміну у пацієнтів із цукровим діабетом (ЦД) 2-го типу під час війни в Україні порівняно з довоєнним станом.

Об’єкт і методи дослідження

У дослідження включено 517 учасників. Діагноз переддіабету встановлений на основі рівнів глікованого гемоглобіну (HbА1с) 5,7–6,4%, діагноз ЦД — на основі рівнів HbА1с ≥6,5%, отриманих двічі. Дослідження тривало в період 2021–2024 рр. Обстежено осіб з різних регіонів України: у 2021 р. — 266, у 2024 р. — 251, які розподілені залежно від порушень вуглеводного обміну та концентрації мелатоніну в слині: дефіцит або нормальний рівень. Групи були зіставними за статтю та віком.

Обстеження на мелатонін у слині та HbА1с проводили протягом 1 доби у кожного пацієнта: вночі (2:00–3:00) збирали проби слини, вранці натще пацієнти здавали кров на HbА1с. Лабораторну оцінку рівня мелатоніну в слині проводили методом твердофазного імуноферментного аналізу. HbА1с визначали методом високопродуктивної рідинної хроматографії.

У статистичній оцінці результатів для порівняння використано р (χ²) — оцінка суттєвості різниці між групами за критерієм χ². Статистичні обчислення проводили за допомогою програми «Statistical software EZR» v. 1.54 (Відень, Австрія).

Результати та їх обговорення

У таблиці представлено результати залежно від стану вуглеводного обміну у пацієнтів із ЦД 2-го типу, переддіабетом, практично здорових учасників з дефіцитом мелатоніну до війни та на 3-му році війни. Порівняння проводили з особами з нормальним рівнем мелатоніну.

Таблиця. Структура результатів за показником HbА1с у пацієнтів із дефіцитом мелатоніну до війни (2021 р.) та у 2024 р.

Стан вуглеводного обміну	Мелатонін (дефіцит)		Мелатонін (норма)
Стан вуглеводного обміну	2021 р.	2024 р.	2021 р.	2024 р.
Норма, n (%)	104 (66,7)	61 (37,7)	77 (70,0)	55 (61,0)
Переддіабет, n (%)	43 (27,8)	66 (41)	22 (20,0)	20 (22,0)
ЦД 2-го типу, n (%)	9 (5,5)	34 (21,3)	11 (10,0)	15 (17,0)
Загалом, n (%)	156 (100)	161 (100)	110 (100)	90 (100)
р (χ²)	р=0,006 (норма / вище норми)		р=0,491 (норма / вище норми)
р (χ²)	р=0,013 (норма / переддіабет / ЦД 2-го типу)		р=0,722 (норма / переддіабет / ЦД 2-го типу)

Згідно з отриманими результатами, фактор хронічного стресу війни є статистично значущим для зміни показників HbА1с на фоні дефіциту мелатоніну. Частка результатів, що визначають групу ЦД 2-го типу, зростає на Δ=+15,8%, для групи з переддіабетом — на Δ=+13,2%. У цілому відносний ризик виявлення порушень вуглеводного обміну у вигляді патологічних рівнів показників HbА1с на фоні дефіциту мелатоніну і наявності стресового чинника війни зростає у 2,4 раза (3,3; 95% довірчий інтервал 1,3–8,6; р=0,006). Наявність стресового чинника на тлі нормальних рівнів мелатоніну також зумовлює погіршення структури показників HbА1с, проте ці зміни статистично незначущі.

У дослідженнях згадується зв’язок дефіциту мелатоніну, порушень режиму сон / неспання з підвищенням ІР, порушенням компенсації ЦД [3, 20]. Можливості терапевтичного впливу препаратів мелатоніну на вуглеводний обмін неоднозначні [21, 22]; необхідні подальші дослідження в цьому напрямку для уточнення їх безпосереднього впливу на показники вуглеводного обміну.

Висновок

Встановлено, що відносний ризик ЦД 2-го типу і переддіабету на фоні дефіциту мелатоніну і наявності стресового чинника війни зростає у 2,4 раза. Враховуючи підвищення розвитку тривожних станів у населення, довготривалого порушення сну, необхідно продовжити наукові дослідження шляхом вивчення можливості застосування препаратів мелатоніну з метою покращення вуглеводного обміну і корекції дефіциту мелатоніну.

Список використаної літератури

1. Szewczyk Р., Dziuba A., Poniewierka E. (2018) Melatonin — metabolism and the role of pineal hormone. Nursing and Public Health, 8(2). doi: 10.17219/pzp/77041.
2. She Q., Han Zh., Liang Sh. et al. (2019) Impacts of circadian rhythm and melatonin on the specific activities of immune and antioxidant enzymes of the Chinese mitten crab (Eriocheir sinensis). Fish Shellfish Immunol., 89: 345–353.
3. Pourhanifeh M.H., Hosseinzadeh A., Dehdashtian E. et al. (2020) Melatonin: New insights on its therapeutic properties in diabetic complications. Diabetology & Metabolic Syndrome, 12(30). doi: 10.1186/s13098-020-00537-z.
4. Lv D., Tan T., Zhu T. et al. (2019) Leptin mediates the effects of melatonin on female reproduction in mammals. J. Pineal. Res., 66(3): e12559. doi: 10.1111/jpi.12559.
5. Boga J.A., Caballero B., Potes Y. et al. (2019) Therapeutic potential of melatonin related to its role as an autophagy regulator: A review. J. Pineal. Res., 66(1): e12534.
6. Hardeland R. (2019) Aging, melatonin, and the pro-and anti-inflammatory networks. Int. J. Mol. Sci., 20(5): 1223. doi: 10.3390/ijms20051223.
7. Ertik O., Sener G., Yanardag R. (2023) The effect of melatonin on glycoprotein levels and oxidative liver injury in experimental diabetes. J. Bioch. Mol. Toxicol., 37(3): e23268.
8. Hajam Y.A., Rai S., Pandi-Perumal S.R. et al. (2022) Coadministration of Melatonin and Insulin Improves Diabetes-Induced Impairment of Rat Kidney Function. Neuroendocrinol., 112(8): 807–822. doi: 10.1159/000520280.
9. Dehdashtian E., Mehrzadi S., Yousefi B. et al. (2018) Diabetic retinopathy pathogenesis and the ameliorating effects of melatonin; involvement of autophagy, inflammation and oxidative stress. Life Sci., 193: 20–33. doi: 10.1016/j.lfs.2017.12.001.
10. Ertik O., Bayrak B.B., Sener G. (2023) Melatonin improves liver and pancreatic tissue injuries in diabetic rats: role on antioxidant enzymes. J. Diab. Metab. Dis., 22: 591–602.
11. Reiter R.J., Mayo J.C., Tan D.X. et al. (2016) Melatonin as an antioxidant: under promises but over delivers. J. Pineal. Res., 61(3): 253–278. doi: 10.1111/jpi.12360.
12. Maiocchi S.L., Morris J.C., Rees M.D. (2017) Regulation of the nitric oxide oxidase activity of myeloperoxidase by pharmacological agents. Biochem. Pharmacol., 135: 90–115.
13. Sun H., Wang X., Chen J. et al. (2018) Melatonin treatment improves insulin resistance and pigmentation in obese patients with acanthosis nigricans. Int. J. Endocrin., 2018: 2304746.
14. Milosavljević A., DJukić L., Toljić B. et al. (2018) Melatonin levels in human diabetic dental pulp tissue and its effects on dental pulp cells under hyperglycaemic conditions. Int. Endod. J., 51(10): 1149–1158. doi: 10.1111/iej.12934.
15. Oyouni A.A.A., Al-Amer O.M., Ali F.A.Z. et al. (2022) Melatonin ameliorates the adrenal and pancreatic alterations in streptozotocin-induced diabetic rats: Clinical, biochemical, and descriptive histopathological studies. Front. Vet. Sci., 9: 1016312.
16. Kose O., Arabaci T., Kara A. et al. (2016) Effects of Melatonin on Oxidative Stress Index and Alveolar Bone Loss in Diabetic Rats With Periodontitis. J. Periodont., 87(5): e82–90.
17. Gul Y.S., Kose O., Altin A. et al. (2023) Melatonin supports nonsurgical periodontal treatment in patients with Type 2 diabetes mellitus and periodontitis: A randomized clinical trial. J. Periodontol., 95(9): 832–841. doi: 10.1002/JPER.23-0335.
18. Anton D.-M., Martu M.-A., Maris M. et al. (2021) Study on the effects of melatonin on glycemic control and periodontal parameters in patients with type ii diabetes mellitus and periodontal disease. Medicina (Lithuania), 57(2): 140.
19. de Oliveira A.C., Andreotti S., Sertie R.A.L. et al. (2018) Combined treatment with melatonin and insulin improves glycemic control, white adipose tissue metabolism and reproductive axis of diabetic male rats. Life Sci., 199: 158–166.
20. Wang P., Zhang S., Lin S., Lv Z. (2022) Melatonin ameliorates diabetic hyperglycaemia-induced impairment of Leydig cell steroidogenic function through activation of SIRT1 pathway. Reproductive Biology and Endocrinology, 20(1): 117.
21. Bobryk M., Tutchenko T., Sidorova I. et al. (2021) Insulin resistance in the ХХІ century: multimodal approach to assessing causes and effective correction. Reproductive Endocrinology, (62): 97–103.
22. Heo J., Yoon D., Yu J.et al. (2018) Melatonin improves insulin resistance and hepatic steatosis through attenuation of alpha-2-HS-glycoprotein. J. Pineal. Res., 65: e12493.

Інформація про авторів:

Бобрик Марина Іванівна — кандидатка медичних наук, доцентка кафедри ендокринології НМУ імені О.О. Богомольця, Київ, Україна.

Комісаренко Юлія Ігорівна — докторка медичних наук, професорка, завідувачка кафедри ендокринології НМУ імені О.О. Богомольця, Київ, Україна.

Information about the authors:

Bobryk Maryna I. — Candidate of Medical Sciences, Associate Professor of the Endocrinology Department of Bogomolets NMU, Kyiv, Ukraine.

Komisarenko Yulia I. — Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of the Endocrinology Department of Bogomolets NMU, Kyiv, Ukraine.

Надійшла до редакції/Received: 31.03.2025
Прийнято до друку/Accepted: 02.04.2025