Гликемическое влияние на симптомы остеоартроза коленного сустава на физические, рентгенологические и воспалительные маркеры у лиц в возрасте 50 лет и старше с сахарным диабетом

В данной статье мы представляем протокол оценки гликемического контроля с использованием уровней глюкозы в капиллярной крови (КШ) и гликированного гемоглобина A1C (HbA1C). В этом исследовании изучается влияние гипергликемии на симптомы остеоартрита коленного сустава (КОА), физическую работоспособность, уровень физической активности, рентгенологическую тяжесть и воспаление у пожилых людей с диабетом.

В этом исследовании изучается влияние гипергликемии на симптомы, связанные с остеоартритом коленного сустава (КОА), физическую работоспособность, уровень физической активности, рентгенологическую тяжесть и воспаление у пожилых людей. Длительные гипергликемические состояния способствуют образованию конечного продукта гликирования (КПГ), что ухудшает симптомы КОА. Уровни глюкозы в капиллярной крови (КШ) и гликированного гемоглобина A1C (HbA1C) обычно используются в лабораторных тестах для оценки гликемии, предлагая явные преимущества и ограничения. Участники были разделены на контрольные группы с хорошим и плохим гликемическим индексом в зависимости от уровня КБГ и HbA1C. Клиническую тяжесть КОА и физическую активность оценивали с помощью шкалы исходов травмы коленного сустава и остеоартрита (KOOS) и международного опросника физической активности. Физическая работоспособность измерялась с помощью силы хвата кисти, скорости ходьбы, времени подъема и движения (TUG) и 5 перемещений из положения сидя в стояние (5STST). Выполнена рентгенография коленного сустава и проведен анализ сывороточного иммуноферментного анализа (ИФА) на ИЛ-1β, ИЛ-4, СРБ, НФ-κВ и КПГ. Триста набранных участников (средний возраст [SD] = 66,40 лет (5,938) с КШ, сахара в крови натощак > 7,0 ммоль/л и случайного сахара в крови > 11,1 ммоль/л, (N = 254) сравнивали с болью KOOS (p=0,008) и симптомами (p=0,017) и 5STST (p=0,015), в то время как HbA1c > 6,3% (N = 93) сравнивали с 5STST (p=0,002), и КПГ (p=0,022) на основе U-критерия Манна Уитни. Логистическая регрессия выявила значительную связь между гликемическим контролем и силой мышц нижних конечностей, рентгенологической тяжестью, лабораторными маркерами, а также между гликемическим статусом и болью и симптомами KOOS. Тем не менее, эти связи не оставались значимыми после поправки на ИМТ. Низкий гликемический статус сам по себе был связан с улучшением функции в области спорта и отдыха после коррекции антидиабетических препаратов, что свидетельствует о противовоспалительных и обезболивающих эффектах, которые маскируют эффект высокого уровня сахара в крови. Будущие исследования могут изучить прогностическую способность гликемической оценки плохой функции колена и физической работоспособности с учетом эффектов лекарства.

Остеоартрит коленного сустава (КОА) увеличивается с возрастом, при этом коленный сустав является основным суставом, несущим^{нагрузку 1}. КОА обычно проявляется скованностью и хронической болью в коленном суставе, что ограничивает подвижность, снижает качество жизни и увеличивает риск сердечно-сосудистых^{заболеваний.} Сахарный диабет, который также связан с возрастом, способствует риску развития КОА, поскольку повышенный уровень глюкозы и липидов способствует образованию конечного продукта гликирования (КПГ), что приводит к хроническому воспалению суставов и дегенерации хряща³. Несмотря на доступность медицинских услуг, двое из пяти малазийцев с сахарным диабетом не знают о своем диагнозе, в то время как 56% из них не смогли поддерживать хороший контроль уровня сахара в крови^. Острая гипергликемия может привести к гипергликемическому гиперосмолярному состоянию, которое является опасным для жизни, в то время как хроническая гипергликемия приводит к периферической нейропатии, нефропатии, ретинопатии и сердечно-сосудистым заболеваниям⁵.

Периферическая невропатия, которая является микрососудистым осложнением, возникающим в результате плохого гликемического контроля и приводящим к изменению болевых механизмов, может усиливать боль в колене при КОА⁶. Наличие сахарного диабета у лиц с КОА связано с уменьшением объема движений в коленном суставе, снижением функции колена, увеличением рентгенологических изменений и ухудшением качества жизни⁷. Снижение физической работоспособности в результате влияния диабета на КОА характеризуется нарушением мышечной силы и координации⁸. Магнитно-резонансная томография свидетельствует о дегенеративных изменениях, связанных с повреждением хрящей и мениска, таких как уменьшение суставной щели и неправильное положение, по-видимому, более серьезными у людей с сахарным диабетом⁹.

Плохой гликемический контроль связан с повышением уровня дегенеративных ферментов и воспалительных факторов в синовиальной жидкости коленного сустава. Повышенное содержание цитокинов и белков при сахарном диабете, таких как IL-1β, IL-4, IL-6, ядерный фактор-κB (NF-κB) и фактор некроза опухоли-альфа (TNF-α), связаны с патофизиологией КОА^10,11. В то время как в хондроцитах дефектный транспортер глюкозы приводит к усилению регуляции гликолиза, полиольных путей, протеинкиназы С и пентозных путей и, в конечном итоге, к высокому производству активных форм кислорода¹⁰.

Уровень глюкозы натощак и случайный уровень глюкозы в крови позволяют оценить текущий гликемический статус, а также способность справляться с глюкозой, связанную с резистентностью к инсулину¹². Гликированный гемоглобин А (HbA1c) является показателем гликемического контроля за последние три месяца. Это, однако, не дает подробностей об острых колебаниях¹³. Анализ уровня глюкозы в капиллярной крови позволяет немедленно оценить гликемический статус у постели больного или в клинике, что привело к спорам об их значении для определения гликемического контроля, а также прогнозирования риска осложнений ^14,15. Таким образом, данное исследование направлено на выяснение связи между гликемическим контролем, определенным с помощью HbA1c, и повышенным уровнем глюкозы в крови, определенным с помощью глюкозы капиллярной крови (КБГ), с оценкой травмы коленного сустава и остеоартрита (KOOS), физической работоспособностью, уровнем физической активности, рентгенологической тяжестью и маркерами воспаления у лиц с КОА.

Протокол исследования соответствовал Хельсинкской декларации и был одобрен Комитетом по этике Университета Кебангсаан Малайзии (регистрационный номер: JEP-2022-001).

1. Набор участников

1. С помощью удобной выборки выберите исследуемую популяцию из числа проживающих в сообществе взрослых с КОА в возрасте 50 лет и старше в Куала-Лумпуре и Селангоре. Набирали участников из организаций пожилых людей и диабетических и ортопедических клиник.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Наличие КОА определяется с помощью самостоятельно диагностированной врачом КОА или в соответствии с критериями клинического обследования Американской коллегии ревматологов (ACR)¹⁶.
2. Исключите пожилых людей, находящихся в специализированных учреждениях, или тех, кто страдает серьезными психическими нарушениями и диабетом 1 типа.
3. Обратившись к опубликованной литературе по перекрестным когортам из аналогичных условий, определите размер эффекта, который в данном исследовании является нечетным соотношением. Рассчитайте размер выборки, который обеспечит 80% степень для отклонения нулевой гипотезы, используя G*Power 3.1¹⁷.
4. Объясните цели исследования и получите информированное согласие до сбора данных.

2. Сбор данных - Анкетирование

1. Администрируйте анкеты, которые включают социально-демографический, KOOS¹⁸ и Международный опросник физической активности (IPAQ)¹⁹.
2. Рассчитайте общие баллы для каждого из пяти доменов KOOS, полученные из 42 пунктов, и преобразуйте баллы в процентную шкалу от 0 до 100, где ноль означает отсутствие проблем, а 100 указывает на экстремальные проблемы для каждого домена.
3. Рассчитайте метаболический эквивалент задачи (MET) для доменов IPAQ, умножив затраченное время в минутах на количество дней в неделю с учетом стандарта каждого домена.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Общий показатель MET, указывающий на уровень физической активности, составляет 3,3 (MET при ходьбе), + 4 (MET при умеренной интенсивности), + 8 (MET при высокой интенсивности).

3. Сбор данных - физические характеристики

1. Измерьте высоту с помощью стадиометра. Получите массу тела и индекс массы тела (ИМТ) с помощью анализатора состава тела. Убедитесь, что участники сняли тяжелую одежду, металлические аксессуары и обувь.
2. Измерьте окружность талии, бедер и икр с помощью измерительной ленты. Запишите измерение в сантиметрах на уровне пупка в состоянии покоя для окружности талии и измерение на уровне максимального заднего выступа ягодиц для обхвата бедер²⁰. Измерьте окружность икры в наибольшем размере длинной оси, при этом участники сидят, выпрямив спину и поставив обе ноги на пол²¹.
3. Предоставьте участникам инструкции о том, как проводить тесты на физическую работоспособность: тест на прочность хвата (HGS)²², тест на время и движение (TUG)²³, тест на шестиметровую ходьбу²⁴ и тест на пятикратное сидение, чтобы выстоять (5STST)²⁵.
   1. Убедитесь, что в настройках производительности нет препятствий и опасностей. Предоставьте 1 минуту стандартизированных периодов отдыха между тестами²⁶.
4. Проведите тест на прочность рукоятки.
   1. Попросите участника сесть, плечи которого сложены в нейтральном положении, локоть согнут под углом 90°.
   2. Сообщите им, чтобы они не выполняли никаких быстрых выворачивающих или дергающих движений на протяжении всего теста.
   3. Измерьте максимальную силу с помощью динамометра для каждой руки трижды и выберите наибольшее измерение в кг.
5. Проведите тест на время.
   1. Попросите участника сесть прямо, спиной соприкасаясь со спинкой стула, руки лежат на подлокотниках, а ступни должны быть поставлены на землю.
   2. С помощью секундомера запишите время, затраченное на то, чтобы встать, пройти 3 м, развернуться, вернуться к стулу и сесть обратно. Начните отсчет времени, когда спина участника теряет контакт со спинкой стула, и остановите отсчет, как только спина участника коснется спинки стула.
   3. Повторите дважды и запишите наименьшее время в секундах, взятое в качестве конечного результата.
6. Оцените скорость ходьбы.
   1. Измерьте дорожку длиной 10 м и разместите маркеры с помощью клейкой ленты на расстоянии 2 м от каждого конца дорожки, чтобы обозначить точки, в которых будут начинаться и заканчиваться измерения.
   2. Предложите участникам пройти в обычном темпе по дорожке длиной 10 м.
   3. Запускайте таймер, как только участник пересечет первые 2 м и останавливайте таймер на линии 8 м.
   4. Рассчитайте скорость ходьбы по формуле скорости (м/с), где 6 м делится на время, затраченное в секундах.
7. Выполните пятикратный тест из положения «сидя» в стоячее положение.
   1. Попросите участников встать и сесть в 5 раз быстрее, чем они могли бы сохранить равновесие.
   2. Запишите время, затраченное на выполнение 5 повторений, и выберите наименьшее время в секундах из трех попыток.

4. Сбор данных - рентген коленного сустава

1. Назначьте дату и время приема участников для посещения больницы для рентгенологического исследования обоих коленей с использованием положения стоя с переднезадней нагрузкой.
2. Отправьте рентгенологические снимки рентгенологу, который определит и присвоит оценку по шкале Келлгрена и Лоуренса каждому колену²⁷.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Система классификации имеет степени от 0 до 4, при этом более высокие степени указывают на возрастающую тяжесть КОА на основании признаков: образование остеофитов, околосуставные косточки, измененная форма концов костей, сужение суставной щели и субхондральный склероз.
3. Запишите присвоенную оценку, убедившись, что оценка присвоена правильному колену.

5. Сбор данных - Забор капиллярной крови для оценки гликемического статуса

1. Вымойте руки и наденьте хирургические перчатки. Очистите палец участника спиртовым тампоном и дайте пальцу высохнуть на воздухе.
2. Подготовьте глюкометр, вставив в него тест-полоску.
3. Выберите ланцетный прибор и убедитесь, что он не используется и запечатан.
4. Сломайте пломбу ланцета и проколите палец новым ланцетным устройством, сожмите палец, чтобы образовался небольшой пузырь крови, и коснитесь капли крови тест-полоской.
5. Используйте контрольные решения для обеспечения качества, капните раствор на тест-полоску и проверьте, находится ли он в ожидаемом диапазоне по данным производителя.
6. Запишите уровень глюкозы в крови, отображаемый глюкометром. Спросите участника, когда он в последний раз ел, и запишите, был ли он принят более чем за 8 часов до времени забора проб.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Уровень сахара в крови натощак требует, чтобы участники голодали не менее 8 часов перед этой процедурой, в то время как случайный уровень сахара в крови этого не требует.
7. Безопасно выбросьте ланцет в мусорное ведро для острых предметов и предоставьте участнику ватный тампон, чтобы надавить на область прокола на пальце для обеспечения гемостаза.
8. Вымойте руки после процедуры. Уберите пролитую кровь.

6. Сбор данных - Забор венозной крови для оценки гликемического контроля

1. Вымойте руки и наденьте хирургические перчатки.
2. Определите подходящую вену из правой или левой предлоктевой ямки. Наложите жгут на плечо выбранной руки и определите подходящую вену путем пальпации.
3. Очистите кожу вокруг выбранной вены спиртовым тампоном и дайте ей высохнуть на воздухе.
4. Соберите образцы венозной крови с помощью иглы-бабочки 23 G с помощью двух флаконов с обычной кровью объемом 6 мл. Маркируйте пробирки уникальным идентификационным кодом участника.
5. Безопасно выбрасывайте острые предметы и клинические отходы и мойте руки.
6. Транспортируйте образцы крови в лабораторию в холодильнике с пакетом со льдом. Поместите образцы крови в пробирки для сбора в центрифугу и центрифугу при 604 x g на 10 минут.
7. Разложите сыворотку в микроцентрифужные пробирки объемом 1,5 мл с помощью микропипетки и пробирки с указанием даты, идентификационного кода и типа образца перед хранением при температуре -80 °C.

7. ИФА анализ

1. Рассчитайте объем сыворотки, необходимый для проведения ИФА-анализа, на основе руководства производителя. Провести оптимизационный анализ для определения оптимальной концентрации; повторите для IL-1β, IL-4, CRP, NF-κB и КПГ соответственно.
2. Разморозьте сыворотку и доведите реагенты ИФА до комнатной температуры (ЛТ). Тем временем маркируйте микроцентрифужные пробирки для стандартов, образцов и бланков.
3. При необходимости приготовьте рабочие растворы в соответствии с инструкциями производителя для разбавителя, антител к обнаружению, субстрата и промывочного буфера из исходных растворов.
4. Запустите двукратные последовательные разведения для стандартов с заданным стандартным разбавителем. Референтный стандарт каждого маркера: IL-1β = 500 пг/мл, IL-4 = 2000 пг/мл, CRP = 25 нг/мл, NF-κB = 10 нг/мл, AGEs = 4800 нг/л. Стандартный разбавитель также служит заготовкой.
5. При необходимости разбавьте образец сыворотки для оптимизации анализа.
   1. Для анализа ИЛА-1β, ИЛ-4 и NF-κB ИФА используйте чистые образцы сыворотки. Для СРБ разбавьте в 1000 раз референсным разбавителем. Наберите пипеткой 100 мкл образцов в лунку и продублируйте каждый из них.
   2. Для анализа ИФА AGEs используйте образец сыворотки в 2-кратном разведении, внесите 40 мкл образца в лунку и продублируйте каждый из них.
6. Меняйте наконечники пипеток между различными образцами или реагентами. Используйте многоканальную дозатор, чтобы избежать краевых эффектов.
7. Инкубируйте в соответствии с рекомендованным временем и температурой, указанными в руководстве производителя, и закрывайте планшет новой клейкой крышкой для каждой инкубации.
8. Для этого сэндвича ИФА инкубируют образец и стандартно вводят в предварительно покрытые лунки, после чего обнаруживают антитела, конъюгированное вторичное антитело, субстрат и, наконец, останавливают раствор. Добавьте каждое решение в том же порядке, что и ранее.
9. Сцедите и промойте лунки с помощью промывочного буфера между инкубациями в соответствии с инструкцией производителя. Постучите лунками по чистой абсорбирующей бумаге, чтобы удалить буфер для стирки, но убедитесь, что лунки не высохли, прежде чем будет добавлен следующий раствор.
10. Считывание лунок с помощью микропланшетного ридера с длиной волны 450 нм. Запись и расчет с использованием четырехпараметрической логистической кривой (4PL) — количественный метод построения и определения концентрации с помощью симметричных сигмоидальных калибраторов²⁸. Для анализа используйте среднее значение для каждой выборки.

8. Статистический анализ

ПРИМЕЧАНИЕ: Анализируйте данные с помощью соответствующего программного обеспечения для анализа данных (здесь использовался SPSS Version 20). Разделите исследуемую популяцию на две группы: 1) хороший гликемический контроль, 2) плохой гликемический контроль (Плохой гликемический статус = Уровень сахара в крови натощак более 7,0 ммоль/л или случайный уровень сахара в крови выше 11,1 ммоль/л; Плохой гликемический контроль = HbA1c выше 6,3%).

1. Откройте программное обеспечение для создания переменных на основе даты, идентификационного кода участника, социально-демографических переменных, пунктов анкеты и измеряемых параметров.
   1. Выберите Вид переменных. Вставьте в столбец Имя, вставьте описание или отображаемое имя в столбец Метка.
   2. Выберите Тип > Измерение. Для закодированных категориальных переменных сопоставьте репрезентативный числовой код и его значение в столбце Значения. Нажмите «ОК».
2. Введите данные, собранные в программном обеспечении, где каждая строка представляет одного участника.
   1. Выберите Просмотр данных. Введите репрезентативные числовые коды в столбце для числового типа и имена или описания для строкового типа.
3. Проверьте нормальность непрерывных переменных для определения предположений параметрического теста.
   1. Выберите Анализ > Описательная статистика > Обзор. Вставьте непрерывные переменные в поле Зависимый список.
   2. Выберите Графики > Графики нормальности с тестами > Продолжить > OK. Для размера выборки более 50 обратитесь к p-значению в тесте Колмогорова-Смирнова; Значительное p-значение отвергает нулевую гипотезу о том, где данные распределены нормально.
4. Проведите U-тест Манна-Уитни для непараметрических переменных, чтобы проверить значимые различия между группами.
   1. Выберите Анализ > непараметрические тесты > настройках> выберите Тесты > Настроить тесты > Mann-Whitney U (2 образца).
   2. Перейдите в раздел Поля и вставьте непрерывные переменные в поле Тестовые поля.
   3. Вставьте категориальную группу для CBG или HbA1c в поле Группы > Запустить.
5. Запустите тест хи-квадрат для категориальных переменных, чтобы проверить значимые различия между группами.
   1. Выберите Анализ > описательной статистике > Перекрестные таблицы > Статистика > хи-квадрат > Продолжить.
   2. Выберите Отображение ячеек. Выберите Наблюдаемое в поле Количество и выберите Столбец в поле Процент. Затем нажмите кнопку Продолжить.
   3. Вставьте категориальные переменные в поле Строка(ы) и категориальную группу для CBG или HbA1c в поле Столбец(ы) > OK.
6. Преобразуйте непрерывные зависимые переменные в двоичные группы для подготовки к логистической регрессии.
   1. Выберите «Преобразовать > перекодировать в различные переменные » и вставьте непрерывные переменные в поле «Входные переменные» > «Выходные переменные».
   2. Вставьте имя новой переменной в поле Name. Вставьте новую метку в поле Метка > Изменить > старых и новых значений.
   3. Вставьте ниже порогового значения точки отсечения в поле Range значение LOWEST through и соедините его с нулем в поле Value of New Value, если это указывает на хороший результат.
   4. Выберите Добавить > вставьте точку отсечения в поле Диапазон, значение через HIGHEST и соедините ее с точкой отсечения в поле Значение нового значения > Добавить > Продолжить > OK.
7. Точки отсечения для зависимых переменных:
   - Домен боли KOOS < 86,1%, Домен симптомов < 85,7%, Активность в повседневной жизни <86,8%, Спорт домен < 85,0%, Домен качества жизни < 87,5%
   - Плохие HGS: Мужской < 28 кг, Женский < 18 кг
   - Плохая буксирная > 8.00 с
   - Плохая скорость ходьбы < 1,13 ^мс-1
   - Плохое качество 5TSTS >12.80 с
   - Низкая физическая активность, IPAQ MET < 3000
   - Рентгенологическая шкала КОА средней и тяжелой степени тяжести, шкала Келлгрена и Лоуренса > 2
   - Высокий уровень IL-1β > 11,9 пг/мл
   - Высокий ИЛ-4 > 5 пг/мл
   - Высокий уровень СРБ > 8 нг/мл
   - Высокий ВОЗРАСТ > 900 нг/л
   - Высокий уровень NF-κB > 3 нг/мл
8. Запустите множественную логистическую регрессию для получения отношения шансов. Корректируйте логистическую модель с учетом искажающих факторов на основе значимых характеристик участников.
   1. Выберите Анализ > регрессии > Двоичная логистика. Вставьте двоичную зависимую переменную в поле Dependent.
   2. Вставьте переменную CBG или HbA1c в поле Covariates.
   3. Выберите Категориальные и перенесите категориальные переменные в поле Категориальные ковариаты. Затем выберите «Ссылочная категория » в качестве первой > «Изменить» > «Продолжить».
   4. Выберите параметры > CI для exp(B): 95% > продолжить > OK.
9. Повторите процедуру для скорректированных моделей, но добавьте существенные искажающие факторы в поле Ковариаты.
10. Представляйте переменные в виде среднего значения (стандартного отклонения) для непрерывных переменных или медианы (межквартильного диапазона) при использовании непараметрического критерия и числа (процента) для категориальных переменных. Сообщите о нечетных отношениях (ОШ) с 95% доверительными интервалами (ДИ) и обозначьте p-значение ниже 0,05 как статистически значимое.

Характеристика участников
В таблице 1 обобщены характеристики участников в соответствии с гликемическим статусом с FPBS и HbA1c. На рисунке 1 показано общее количество участников, включенных на каждом этапе, на основе переменных критериев включения. Из 300 набранных участников забор уровня глюкозы в капиллярной крови был получен у 254 человек на FPBS, в то время как забор венозной крови был получен у 93 на HbA1c. Из 254 образцов капилляров 45 (17,7%) соответствовали критериям гипергликемии. В то время как из 93 образцов вен 42 (45,2%) соответствовали критериям плохого гликемического контроля. Средний возраст участников составил 65,98 ± 5,41 лет у тех, у кого был доступен FPBS, и 66,41 ± 6,02 года, для которых был доступен HbA1c. Были обнаружены значительные различия в этнической принадлежности, уровне образования, ИМТ и хронической болезни почек между эугликемическими и гипергликемическими группами на основе КБГ, в то время как только ИМТ был значительно выше у лиц с плохим гликемическим контролем по сравнению с теми, у кого был хороший гликемический контроль на основе HbA1c (p < 0,05). Кроме того, доля участников, получающих непрерывный прием противодиабетических препаратов, значительно различалась между двумя группами как для КБГ (p < 0,001), так и для HbA1c соответственно (p < 0,001) (Таблица 1).

Сравнение симптомов остеоартроза коленного сустава, физической работоспособности, уровня физической активности, рентгенологической тяжести и воспаления между эугликемической и гипергликемической группами
На рисунке 2 представлена корреляционная матрица, иллюстрирующая взаимосвязи между ключевыми переменными, что дает представление о потенциальных взаимозависимостях. Сравнение шкал домена KOOS между эугликемической и гипергликемической группами с использованием шкалы Mann Whitney U выявило различия в показателях боли (p = 0,008) и симптомов (p = 0,017). Также наблюдались значимые различия между 5STST и гликемическим статусом (p=0,015), а также гликемическим контролем (p = 0,002) (табл. 2).

Восемнадцать участников, которые согласились на забор уровня глюкозы в капиллярной крови, имели лабораторные маркеры, измеренные из образцов венозной крови, из которых только у двух человек была гипергликемия. Таким образом, статистические выводы были невозможны. Лабораторные маркеры были доступны в общей сложности для 30 человек, у которых был измерен HbA1c: 18 с плохим гликемическим контролем и 12 с хорошим гликемическим контролем. Гликемические контрольные группы достоверно различались по уровню КПГ в сыворотке крови (p = 0,022) (табл. 2).

Множественный логистический регрессионный анализ
Множественные логистические регрессионные модели использовались для оценки связи между гликемическим статусом и гликемическим контролем с тяжестью КОА, физической работоспособностью, физической активностью, рентгенологической тяжестью и лабораторными маркерами. Чтобы исключить искажающие эффекты, были разработаны скорректированные модели путем добавления ковариат, этнической принадлежности, уровня образования, наличия хронической болезни почек и ИМТ в модель нескорректированного гликемического статуса и ИМТ в модель нескорректированного гликемического контроля. Скорректированная Модель 2 со второй корректировкой была применена путем добавления противодиабетических препаратов в оба основных списка.

Из пяти доменов KOOS боль (ОШ = 3,56, 95% ДИ = 1,40, 9,09), симптомы (ОШ = 2,77, 95% ДИ = 1,21, 6,32) и спорт (ОШ = 0,27, 95% ДИ = 0,10, 0,72) были значимо связаны только с гликемическим статусом, но это было сведено на нет после поправки на потенциальные искажающие факторы, за исключением спортивной области (ОШ = 0,19, 95% ДИ = 0,04, 0,85) (Таблица 3). Не было зарегистрировано существенных различий в баллах для домена ADL в группах с гликемическим статусом. Среди тестов физической работоспособности только 5STST был в значительной степени связан с гликемическим статусом (ОШ = 3,22, 95% ДИ = 1,62, 6,39); Однако ассоциация не выдержала корректировки. Как скорость ходьбы (ОШ = 2,46, 95% ДИ = 1,05, 5,78), так и 5STST (ОШ = 3,83, 95% ДИ = 1,10, 13,35) были связаны с гликемическим контролем, но эти ассоциации были ослаблены после корректировки на ИМТ (скорость ходьбы (ОШ = 2,01, 95% ДИ = 0,82, 4,88); и 5STST (ОШ = 3,08, 95% ДИ = 0,85, 11,13) (Таблица 3).

Логистическая регрессия проводилась для лабораторных маркеров только гликемическим контролем. Грубая связь между КПГ и гликемическим контролем (ОШ = 0,19, 95% ДИ = 0,04, 0,94) теряла значимость после коррекции ИМТ (ОШ = 0,20, 95% ДИ = 0,04, 1,09) (табл. 3). Аналогичным образом, рентгенологические признаки КОА были в значительной степени связаны с гликемическим контролем до коррекции на ИМТ (ОШ = 4,12, 95% ДИ = 1,33, 12,78). Уровень физической активности не сообщал о какой-либо значимой связи между гликемическим статусом и гликемическим контролем (Таблица 3).

Рисунок 1: Блок-схема набора участников. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Рисунок 2: Корреляционная матрица ключевых переменных. HbA1c: гликированный гемоглобин A1C; КБГ: глюкоза капиллярной крови; KOOS: Оценка исходов травмы коленного сустава и остеоартрита; ADL: Повседневная деятельность; QoL: Качество жизни; СРБ: С-реактивный белок; КПГ: конечные продукты гликирования с усовершенствованным методом; ИЛ-1β: интерлейкин-1β; ИЛ-4: Интерлейкин-4; NF-κB: ядерный фактор-κB. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Таблица 1: Характеристики участников. P-значения были получены с помощью U-критерия Манна-Уитни для непрерывных переменных в таблице, а категориальные переменные были проанализированы с помощью хи-квадрат между группами. Звездочка «*» указывает на значимость при значении α < 0,05. Сокращения: КБГ: Глюкоза капиллярной крови; HbA1c: гликированный гемоглобин A1C; IQR: Межквартильный диапазон; N: Количество случаев. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.

Таблица 2: Сравнение симптомов остеоартроза коленного сустава, физической работоспособности, уровня физической активности, рентгенологической тяжести и воспаления между эугликемической и гипергликемической группами. P-значения были получены с помощью U-критерия Манна-Уитни для переменных в таблице. Звездочка «*» указывает на значимость при значении α < 0,05. Сокращения: IQR: межквартильный диапазон; N: Количество случаев; HbA1c: гликированный гемоглобин A1C; KOOS: Оценка исходов травмы коленного сустава и остеоартрита; ADL: Повседневная деятельность; QoL: Качество жизни; IPAQ: Международные анкеты по физической активности; MET: метаболическая эквивалентная задача; HGS: Прочность рукоятки; БУКСИР: Timed-up-and-go; 5TSTS: Пятикратное переключение из положения сидя в стоя; ИФА: иммуноферментный анализ; СРБ: С-реактивный белок; КПГ: конечные продукты гликирования с усовершенствованным методом; ИЛ-1β: интерлейкин-1β; ИЛ-4: Интерлейкин-4; NF-κB: ядерный фактор-κB. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.

Таблица 3: Множественный логистический регрессионный анализ в соответствии с гликемическим статусом и контролем. Скорректированная модель 1: Уровень глюкозы в капиллярной крови скорректирован на этническую принадлежность, уровень образования, хроническую болезнь почек и индекс массы тела, HbA1c скорректирован на индекс массы тела. Скорректированная Модель 2: Скорректированная Модель 1 с противодиабетическим препаратом добавлена в корректировку обмана. Уровень глюкозы в капиллярной крови и HbA1c проверяли как независимые переменные по каждому параметру. Звездочка «*» указывает на значимость при значении α < 0,05. Сокращения: IPAQ: Международные анкеты по физической активности; MET: метаболическая эквивалентная задача; ИФА: иммуноферментный анализ; СРБ: С-реактивный белок; КПГ: конечные продукты гликирования с усовершенствованным методом; ИЛ-1β: интерлейкин-1β; ИЛ-4: Интерлейкин-4; NF-κB: ядерный фактор-κB; UTC: Невозможно вычислить. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.

С точки зрения точности результатов забор венозной крови часто предпочтительнее для лабораторных тестов по сравнению с забором капиллярной крови²⁹. HbA1c тесно связан с осложнениями диабета, стабильной химической природой и хорошо стандартизированными лабораторными тестами. Поскольку HbA1c отражает гликемический контроль в течение 3 месяцев, он не требует забора образцов натощак, в то время как однократный забор капиллярной крови может отражать однобалльный гликемический статус, на который влияет время и содержание недавних приемов пищи. Однако обе оценки гликемии имеют свои плюсы и минусы. На показатели уровня глюкозы в капиллярной крови влияют нарушение микроциркуляции, гипотензия, сильное обезвоживание, отеки и диабетический кетоацидоз, а также^{функция используемого коммерческого} глюкометра и тест-полосок. Тем не менее, забор капиллярной крови может дать немедленные результаты, обеспечить более высокую доступность и зафиксировать острый гликемический статус; Это позволяет удовлетворить различные потребности в исследованиях и потенциально расширяет возможности исследований в условиях ограниченных ресурсов.

В этом исследовании связь между силой нижних конечностей, рентгенологической тяжестью и лабораторными маркерами с гликемическим контролем была искажена ИМТ, который является маркером ожирения. Аналогичным образом, связь между гликемическим статусом с болью и симптомами KOOS была частично связана со смешанным эффектом ИМТ, в то время как связь с силой нижних конечностей была опосредована противодиабетическими препаратами. Ранее также было обнаружено, что противодиабетические препараты влияют как на мышечную массу, так и на мышечную силу^31,32. С другой стороны, плохой гликемический статус у людей с КОА был независимо связан с улучшением функций в спорте и отдыхе. Восстановленное значение в области спортивных и рекреационных функций KOOS после поправки на противодиабетические препараты позволяет предположить, что лечение, возможно, замаскировало влияние гликемического статуса на субъективные оценки участниками своей подвижности и функции. Это согласуется с улучшением показателя KOOS после введения метформина, мелоксикама и пиоглитазона в клиническом исследовании³³. Тем не менее, в отличие от HbA1c, гликемический статус может отражать кратковременные всплески глюкозы, которые с меньшей вероятностью негативно влияют на функциональное ограничение, что приводит к более высоким показателям их ответов.

Предыдущее исследование также показало, что показатели домена KOOS отрицательно коррелируют с гликемическим контролем⁷. Аналогичным образом, HbA1c достоверно предсказывает показатели болевого домена KOOS у лиц, перенесших тотальное эндопротезирование коленного сустава. Однако наличие невыносимой боли у тех, кто остановил свой выбор на тотальной замене коленного сустава, также следует учитывать^34,35. Моментальные измерения уровня глюкозы в капиллярной крови могут не быть связаны с баллами KOOS^{, поскольку} они отражают гликемический статус в определенный момент времени и не учитывают гликемический контроль за определенный период времени. Тем не менее, связь между гипергликемией и уровнем образования, этнической принадлежностью, хронической болезнью почек и ИМТ предполагает, что случайное тестирование капиллярной глюкозы отражает гликемический контроль, поскольку они являются установленными факторами риска плохого гликемического контроля. Кроме того, знания о самоконтроле коленного сустава, образе жизни и потреблении пищи под влиянием этнической принадлежности также могут влиять на боль и симптомы КОА 37,38,39. Хроническая болезнь почек у лиц с сахарным диабетом обычно является показателем наличия микрососудистых заболеваний, которые являются долгосрочным осложнением плохого гликемического контроля^40,41. Повышенный ИМТ приводит к увеличению механической нагрузки на коленный сустав в дополнение к его хорошо установленной связи с инсулинорезистентностью и, следовательно, важной роли^{в гликемическом} контроле. Искажающее влияние ИМТ на взаимосвязь между гликемическим контролем и тяжестью радиологической КОА может быть отражением взаимосвязи между ожирением и инсулинорезистентностью, а также механической нагрузкой на коленный сустав, вызванной весом⁴³. Предыдущее исследование показало, что лечение инсулином приводит к защите от образования остеофитов, предполагая, что лучший гликемический контроль может привести к снижению структурных^{изменений} КОА. Если посмотреть на маркеры ИФА, то неферментативная модификация коллагена, которая формирует AGE, необратима и отражает кумулятивную гипергликемию⁴⁵; Это потенциально объясняет связь между гликемическим контролем и отсутствием гликемического статуса в данном исследовании⁴⁶. Уменьшение связи после коррекции ИМТ также было обнаружено в других исследованиях⁴⁷.

В протоколах описаны некоторые важные шаги, такие как проведение опросника и объяснение шагов. Исследователи должны помнить о понимании у пожилых людей' участников из-за потенциального снижения когнитивных функций; Даваемые инструкции должны быть четкими и простыми словами, чтобы избежать путаницы. Во время забора крови участники должны быть проинформированы о риске осложнений и получить согласие перед процедурой, поскольку она является инвазивной. После центрифугирования крови образцы сыворотки должны быть аликвотированы в несколько микроцентрифужных пробирок перед замораживанием, чтобы предотвратить повторение процессов замораживания-размораживания, которые могут вызвать деградацию белка и потерю сигнала в анализе ИФА⁴⁸. Пошаговая процедура ИФА варьируется в зависимости от производителя, важно внимательно прочитать руководство и оптимизировать время инкубации, разведение и температуру в соответствии с исследуемым образцом⁴⁸.

Ограничения этого исследования включают наличие неизмеренных искажающих факторов, таких как пищевые привычки и генетическая предрасположенность. Кроме того, сбор образцов был ограничен районами Куала-Лумпура и Селангора, которые могут не учитывать различия между различными группами населения, чтобы учесть влияние образа жизни и доступа к здравоохранению на гликемический статус или контроль. Кроме того, KOOS, как ретроспективный опросник, о котором сообщают сами пользователи, по своей сути субъективен; Будущие оценки симптомов и функциональности коленного сустава могут включать биомеханическую оценку для смягчения потенциальных погрешностей. Для лучшего отражения физической работоспособности участников с КОА и сахарным диабетом, повторные измерения могут быть получены в методологии будущего исследования. С точки зрения медиаторов воспаления, в этом исследовании измерялось только пять биомаркеров, но более обширное профилирование может лучше отобразить основной механизм. Небольшой размер выборки также может быть одной из проблем. Отсутствие данных об уровне глюкозы в капиллярной крови из общей выборки было связано с тем, что тест-полоски закончились во время сбора данных на общественном участке и нежеланием участника присутствовать на повторном визите. С другой стороны, забор венозной крови для теста на HbA1c проводился во время второго визита в больницу одновременно с рентгеном коленного сустава, что потребовало от участников дополнительных временных затрат. Размер выборки был рассчитан на основе 80% степени для получения отношения шансов (ОШ = 2,010, 95% ДИ 1,003, 4,026), которое было определено из опубликованной литературы и дало предполагаемый размер выборки 72⁴⁹. В этом исследовании мы сгруппировали как уровень сахара в крови натощак, так и случайный уровень сахара в крови в одну переменную, а именно КБГ; Тем не менее, полученные данные свидетельствуют о снижении чувствительности, при которой преимущество отдельного измерения может быть замаскировано другим. Следовательно, предпочтительнее анализировать ассоциации гликемического статуса с параметрами по уровню сахара в крови натощак и случайному уровню сахара в крови соответственно. Будущие исследования теперь должны оценить долгосрочные гликемические тенденции, чтобы определить влияние хронической гипергликемии на КОА.

Протоколы, участвующие в этом исследовании, могут быть модифицированы для лонгитюдного исследования или рандомизированного клинического исследования для сбора данных с использованием анкет, физических тестов, измерения уровня сахара в крови и анализа ИФА. Методы оценки гликемии, забор капиллярной крови и забор венозной крови следует выбирать исходя из исследуемых параметров и характера исследования. Поскольку сахарный диабет является фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний, ретинопатии, периферической нейропатии и диабетической болезни почек, методы оценки гликемии, несомненно, необходимы для использования в методологии исследований ^5,50. Кроме того, улучшение управления диабетом и увеличение продолжительности жизни подготовили почву для возникновения осложнений диабета, таких как рак, заболевания печени, а также функциональные и когнитивные^{нарушения.} Они ожидаются в будущих тенденциях исследований.

У всех авторов нет конфликта интересов, о котором можно было бы заявить.

Это исследование было профинансировано Схемой грантов на фундаментальные исследования, Министерство высшего образования Малайзии, номер гранта/награды: FRGS/1/2021/SKK0/UKM/02/15.