Dietary correction of metabolic disorders in patients with diabetic nephropathy

• Khaider Kh. Sharafetdinov
• Oksana A. Plotnikova
• Ravilya I. Alexeeva
• Viktoriya V. Pilipenko
• Valentina M. Vorobyeva

Abstract

One of the ways to optimize the complex treatment of patients with diabetic nephropathy (DN) is the use of therapeutic nutrition with the inclusion of foods for special dietary use (FSDU) that correct carbohydrate and lipid metabolism disorders and have antioxidant and anti-inflammatory, properties.

The aim of the research was to study the effect of a low-protein diet with the inclusion of FSDU on some clinical and biochemical parameters in patients with DN.

Material and methods. 30 patients with DN and concomitant obesity of I–III stages were examined, which were divided into two groups of 15 people each. Patients of the main group received a low-protein diet for 14 days (protein 62.4 g/day, energy value 1360 kcal/day) with the inclusion of FSDU (124 kcal per portion), modified by protein, fat and carbohydrate profile (dry instant mixture), and the comparison group – a low-protein diet without the inclusion of FSDU. In blood serum, the content of glucose, glycated hemoglobin (HbA1c), total cholesterol (CH), triglycerides, cholesterol of low and high density lipoproteins (LDL, HDL), urea, creatinine, total protein, albumin, total bilirubin, alanine and aspartate aminotransferase activity, levels of potassium, phosphorus, calcium. Glomerular filtration rate was calculated and body composition indicators were studied using the bioimpedancemetry.

Results. Patients of the main group showed a statistically significant decrease in fat mass by an average of 5.5% (p=0.0001) and a tendency to increase muscle mass by 1.7% (p>0.05) from the initial level. Among the patients of the comparison group, the decrease in fat mass was 4.9% (p=0.0001) against the background of a decrease in lean body mass by 2.5% (p>0.05). When comparing biochemical parameters, positive dynamics of glycemic control indicators was noted in both groups: the level of glucose in blood serum decreased (p<0.005) by 10.9 and 9.3% from the initial level in the main group and the comparison group. A more pronounced decrease in LDL and triglycerides was noted in patients of the main group (29.4 and 26.2%, respectively, p=0.005), in the comparison group the decrease in these indicators was less pronounced and statistically insignificant.

Conclusion. The results obtained indicate an increase in the effectiveness of therapeutic nutrition in patients with DN and concomitant obesity when an FSDU with a modified protein, fat and carbohydrate profile is included in a low-protein diet.

Keywords:diabetes mellitus; diabetic nephropathy; medical nutrition therapy; food for special dietary use

В последние годы 1-е место среди причин хронической болезни почек (ХБП) занимает сахарный диабет (СД) - заболевание, которое, по данным Всемирной организации здравоохранения, приобрело характер пандемии. К 2040 г. прогнозируется рост количества больных СД до 642 млн человек [1]. СД связан с развитием системных сосудистых осложнений, одним из которых является диабетическая нефропатия (ДН) - осложнение, снижающее качество жизни пациентов, приводящее к потере трудоспособности и являющееся основной причиной возникновения конечных стадий ХБП, требующих применения заместительной почечной терапии. С учетом механизмов поражения почек и сердечно-сосудистой системы у пациентов с ДН основными методами лечения и профилактики являются улучшение гликемического контроля, снижение артериального давления (АД), гиполипидемическая терапия, коррекция избыточной массы тела/ожирения [2, 3].

Своевременное назначение патогенетически обоснованного лечебного питания является важной составляющей комплексной терапии пациентов с ДН. Лечебное питание не только влияет на все звенья патогенеза почечного осложнения, но и способствует улучшению гликемического контроля, коррекции артериальной гипертензии, дислипидемии, избыточной массы тела/ожирения. В рамках континуума важное значение имеет снижение темпов прогрессирования почечной дисфункции и предотвращение риска развития сосудистых осложнений у пациентов с ДН на фоне патогенетически обоснованного лечебного питания [2-5].

Данные отечественной и зарубежной научной медицинской литературы свидетельствуют о возможности замедления прогрессирования поражения почек при СД 2 типа при ограничении потребления белка, прежде всего животного происхождения, и хлорида натрия. Ограничение потребления белка с пищей до 0,8-1,0 г/кг в сутки при частичной замене животных белков на растительные, а также уменьшение потребления поваренной соли способствуют изменению функциональной активности почек и влияют на внутрипочечную гемодинамику [3-5]. Согласно Алгоритмам специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом (2021) рекомендовано ограничение потребления животного белка не более 0,8 г на 1 кг идеальной массы тела в сутки при ХБП С3-5 и/или А3, а также ограничение поваренной соли до 5 г/сут при ДН.

Учитывая неуклонный рост количества пациентов с СД, в том числе с поражением почек, исследования последних лет показывают, что ХБП развивается у 15% в общей популяции и почти у 40% пациентов с CД 2 типа [6]. Ранняя диагностика ДН, разработка основополагающих принципов комплексного лечения и профилактики представляется важной и перспективной стратегией с целью предотвращения терминальной почечной недостаточности. Одним из путей оптимизации комплексного лечения пациентов с ДН является использование лечебного питания с включением специализированных пищевых продуктов (СПП), корригирующих нарушения углеводного и липидного обмена, обладающих антиоксидантными, противовоспалительными, ангиопротекторными свойствами.

Цель исследования - изучить влияние низкобелковой диеты с включением CПП на некоторые клинико-биохимические показатели у пациентов с ДН.

Материал и методы

Исследование проводили на базе отделения болезней обмена веществ и диетотерапии ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии" и было одобрено комитетом по этике (протокол № 2 от 02.03.2018). Все пациенты получали привычную схему пероральных сахароснижающих препаратов (метформин, ингибиторы дипептидилпептидазы-4, ингибиторы натрий-глюкозных контранспортеров 2-го типа), схему терапии в процессе лечения не меняли.

Обследованы 30 пациентов с СД 2 типа (5 мужчин и 25 женщин), ХБП C2-C4 и ожирением I-III степени, которые были разделены на 2 группы по 15 человек в каждой.

Критерии включения в исследование: пациенты с СД 2 типа в возрасте от 35 до 69 лет, имеющие ХБП стадии С2-С4, ожирение; без острых или обострения хронических заболеваний, требующих интенсивного лечения; наличие информированного согласия пациентов на участие в исследовании.

Критерии исключения: возраст пациентов менее 35 лет и более 69 лет; пациенты с СД 2 типа, имеющие ХБП стадии С1 и С5; острые или обострение хронических заболеваний, требующих интенсивной терапии; индивидуальная непереносимость отдельных компонентов СПП; отказ пациентов от участия в исследовании.

Возраст пациентов в основной группе составил в среднем 64,8±2,8 года, в группе сравнения - 65,4±2,7 года при длительности заболевания соответственно 8,3±0,8 и 7,9±0,9 года. Ожирение I степени отмечалось у 20,0% пациентов, II степени - у 23,3%, III степени - у 56,7% пациентов. При первичном обследовании антропометрические показатели в группах наблюдения существенно не различались.

Уровень глюкозы в крови натощак у пациентов основной группы и группы сравнения составил 6,9±1,4 и 6,7±1,2 ммоль/л, гликированного гемоглобина (HbA1c) - 6,99±0,54 и 6,87±0,83% соответственно. Пациенты были сопоставимы по уровню АД, как систолического (в основной группе 151,4±2,4 мм рт.ст., в группе сравнения 150,2±2,3 мм рт.ст.), так и диастолического (соответственно 88,3±2,1 и 88,5±2,1 мм рт.ст.). При первичном обследовании скорость клубочковой фильтрации (СКФ) у пациентов основной группы составила 54,0±2,9 мл/мин на 1,73 м², группы сравнения - 55,5±3,15 мл/мин на 1,73 м².

Все пациенты в течение 14 дней получали рацион с пониженным содержанием белка (62,4 г/сут), содержание жира и углеводов составило 59,5 и 143,7 г соответственно, при энергетической ценности рациона 1360 ккал/сут.

На 2-й завтрак пациенты основной группы получали СПП в виде напитка (30 г сухой смеси на 150 мл воды) со вкусом ванили или абрикоса. В состав СПП с модифицированным белковым, жировым и углеводным профилем были включены изолят соевого белка, моно- и полиненасыщенные жирные кислоты семейства ω-3, растворимые пищевые волокна, жиро- и водорастворимые витамины (С, В₁, В₂, В₆, В₁₂, РР, фолиевая кислота, пантотеновая кислота, А, D₃, Е, К₁, биотин), биологически активные вещества (куркумин, таурин). Энергетическая ценность/калорийность 1 порции (30 г) СПП - 519/124 кДж/ккал. Пищевая ценность используемого СПП приведена в табл. 1.

За время пребывания в стационаре всем пациентам были оценены антропометрические показатели, показатели состава тела [содержание жировой массы, массы скелетной мускулатуры, жидкости методом биоимпедансометрии на аппарате InBody 720 (InBody Co., Ltd, Южная Корея), определены биохимические показатели сыворотки крови [концентрация глюкозы, HbA1c, общего холестерина (ХС), триглицеридов, мочевины, креатинина, общего белка, альбумина, общего билирубина, калия, фосфора, кальция, активности аланин- и аспартатаминотрансферазы на биохимическом анализаторе "KONELAB Prime 60i" (Thermo Scientific, Финляндия)], проведены клинический анализ крови и мочи; анализ суточной мочи на содержание альбумина. СКФ расcчитывали по формуле CKD-EPI (Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration) [2].

Полученные данные обработаны при помощи пакета прикладных статистических программ IBM SPSS 23.0 (IBM, США). Результаты представлены в виде средних величин и стандартной ошибки (M±m). При помощи непараметрических методов сравнения по U-критерию Манна-Уитни для независимых переменных и частоты явления - по критерию Фишера была оценена значимость различий (p) между показателями групп. Статистически значимыми признавали различия при р≤0,05. Критерий Спирмена (ρ) использовали для корреляционного анализа.

Результаты и обсуждение

Все пациенты основной группы отметили хороший вкус СПП в виде инстантного напитка. При употреблении СПП не было выявлено побочных эффектов, все пациенты закончили исследование.

На фоне проводимой терапии отмечена положительная динамика у всех принимавших участие в исследовании пациентов. Уменьшилась интенсивность жалоб на ощущение сухости во рту, жажду, одышку при нагрузке, общую слабость. Динамика показателей состава тела и антропометрических данных у пациентов с ДН и сопутствующим ожирением на фоне комплексной терапии с включением СПП с модифицированным белковым, жировым и углеводным профилем в низкобелковую низкокалорийную диету представлена в табл. 2.

У пациентов обеих групп на фоне проводимого лечения выявлено статистически значимое снижение массы тела (на 4,3-4,4%) и индекса массы тела, без существенных различий в динамике антропометрических показателей между группами наблюдения. Содержание жировой массы статистически значимо снизилось в обеих группах, у пациентов основной группы на 5,5%, группы сравнения - на 4,9%. При оценке массы скелетной мускулатуры наблюдалось статистически незначимое ее увеличение на 1,7% у пациентов основной группы, тогда как в группе сравнения этот показатель незначительно снизился на 2,5%. Отсутствие статистически значимых изменений массы скелетной мускулатуры, по-видимому, связано с краткосрочностью проведенного исследования.

Результаты биохимических исследований сыворотки крови пациентов с ДН и сопутствующим ожирением в процессе лечения представлены в табл. 3.

References

1. Ogurtsova K., da Rocha Fernandes J.D., Huang Y., Linnenkamp U., Guariguata L., Cho N.H., et al. IDF Diabetes Atlas: Global estimates for the prevalence of diabetes for 2015 and 2040. Diabetes Res Clin Pract. 2017; 128: 40–50. DOI: https://doi.org/10.1016/j.diabres.2017.03.024

2. Standards of specialized diabetes care. In: Dedov I.I., Shestakova M.V., Mayorov A.Yu. (edes). 10th ed. Moscow, 2021. DOI: https://doi.org/10:14341/DM12802 ISBN 978-5-6043776-5-9. (in Russian)

3. Zharikov A.Yu., Shchekochikhina R.O. Diabetic nephropaty. Modern view of the problem. Byulleten’ meditsinskoy nauki [Bulletin of Medical Science]. 2018; 2 (10): 22–8. (in Russian)

4. Piccoli G.B., Capizzi I., Vigotti F.N., Leone F., D’Alessandro C., Giuffrida D., et al. Low protein diets in patients with chronic kidney disease: a bridge between mainstream and complementary-alternative medicines? BMC Nephrol. 2016; 17 (1): 76. DOI: https://doi.org/10:1186/s12882-016-0275

5. Alicic R.Z., Rooney M.T., Tuttle K.R. diabetic kidney disease: challenges, progress, and possibilities. Clin J Am Soc Nephrol. 2017; 12 (12): 2032–45. DOI: https://doi.org/10.2215/CJN.11491116

6. Markova T.N., Sadovskaya V.V., Bespyatova M.Y. Modern methods of diagnosing chronic kidney disease in patients with diabetes mellitus. Sakharniy diabet [Diabetes Mellitus]. 2017; 20 (6): 454–60. DOI: https://doi.org/10.14341/DM9268

7. Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) Diabetes Work Group. KDIGO 2020 clinical practice guideline for diabetes management in chronic kidney disease. Kidney Int. 2020; 98 (4S): S1–115. DOI: https://doi.org/10.1016/j.kint.2020.06.019

8. Ricker M.A., Haas W.C. Anti-inflammatory diet in clinical practice: a review. Nutr Clin Pract. 2017; 32 (3): 318–25. DOI: https://doi.org/10.1177/0884533617700353

9. Baliou S., Adamaki M., Ioannou P., Pappa A., Panayiotidis M.I., Spandidos D.A., et al. Protective role of taurine against oxidative stress (review). Mol Med Rep. 2021; 24 (2): 605. DOI: https://doi.org/10.3892/mmr.2021.12242

10. Katakawa M., Fukuda N., Tsunemi A., Mori M., Maruyama T., Matsumoto T., et al. Taurine and magnesium supplementation enhances the function of endothelial progenitor cells through antioxidation in healthy men and spontaneously hypertensive rats. Hypertens Res. 2016; 39 (12): 848–56. DOI: https://doi.org/10.1038/hr.2016.86

11. Catanzaro М., Corsini Е., Rosini М., Racchi М., Lanni С. Immunomodulators inspired by nature: a review on Curcumin and Echinacea. Molecules. 2018. Vol. 23, N 11. P. 2778. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules23112778

12. Williams B., Mancia G., Spiering W., Agabiti Rosei E., Azizi M., Burnier M., et al. ESC/ESH Guidelines for the management of arterial hypertension. Eur Heart J. 2018; 39 (33): 3021–104. DOI: https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehy339

13. Tomson C.R.V., Cheung A.K., Mann J.F.E., Chang T.I., Cushman W.C., Furth S.L., et al. Management of blood pressure in patients with chronic kidney disease not receiving dialysis: synopsis of the 2021 KDIGO Clinical Practice Guideline. Ann Intern Med. 2021; 174 (9): 1270–81. DOI: https://doi.org/10.7326/M21-0834

14. Khan N.U., Lin J., Liu X., Li H., Lu W., Zhong Z., et al. Insights into predicting diabetic nephropathy using urinary biomarkers. Biochim Biophys Acta Proteins Proteom. 2020; 1868 (10): 140475. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bbapap.2020.140475

15. Kushwaha K., Sharma S., Gupta J. Metabolic memory and diabetic nephropathy: Beneficial effects of natural epigenetic modifiers. Biochimie. 2020; 170: 140–51. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biochi.2020.01.007

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.