Insulin resistance - a common enemy for endocrinologists and cardiologists


Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Insulin resistance (IR) is a pathological condition with decreased sensitivity of some tissues to insulin. Such tissues include adipose, muscle and liver tissue. IR is most often detected in abdominal (visceral) obesity. It is known that it is the visceral adipose tissue that leads to the development of IR due to its pathophysiological characteristics. Abdominal adipocytes have a high density of в-adrenergic receptors, corticosteroid and androgen receptors and a relatively lower density of a2-adrenergic receptors and insulin receptors. In addition, adipocyte hypertrophy, their infiltration and microcirculation disorders occur. Leptin, resistin and adiponectin, the hormones of adipose tissue (adipokines), also play a role. Insulin resistance is a factor that increases the likelihood and further progression of cardiovascular disease. IR is the main interlink for all components of the metabolic syndrome: arterial hypertension, dyslipidemia, disorders of carbohydrate metabolism. This dictates the need for the earliest possible detection of IR and its correction. The drugs correcting IR include metformin, glucagon-like peptide-lreceptor agonists (GLP-1RA), sodium-glucose linked transporter-2 (SGLT-2) inhibitors. Metformin has a direct effect on IR. In addition, it helps protect the cardiovascular system. These protective effects of metformin include weight loss, improved hemostatic function, reduced inflammation and oxidative stress, and inhibition of key steps in the atherosclerosis process. GLP-1RA and SGLT-2 inhibitors improve insulin sensitivity by reducing body weight, which also improves cardiovascular prognosis. Some antihypertensive drugs can also affect IR. Nevertheless, there are certain difficulties in influencing IR and reducing the incidence of cardiovascular diseases. They are attributable to the low quality of outpatient care, the use of ineffective drugs, as well as the low awareness of patients with obesity and comorbidities about cardiovascular risk factors and inadequate adherence to treatment.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Andrey F. Verbovoy

Samara State Medical University

Email: andreyy.verbovoyy@rambler.ru
Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Endocrinology Samara, Russia

Yu. A Dolgikh

Samara State Medical University

Department of Endocrinology Samara, Russia

References

  1. Вербовой А.Ф., Пашенцева А.В., Косарева О.В. и др. Инсулинорезистентность: патогенез, диагностика, клиническое значение. Самара, 2018.
  2. Альмухамбетова Р.К., Жангелова Ш.Б., Токсанбаева Г.Т. и др. Синдром инсулинорезистентности у больных кардиологического профиля. Современные проблемы науки и образования. 2016;3.
  3. Квиткова Л.В.,Еленская Т.С.,Благовещенская О.П. и др. Влияние инсулинорезистентности и нарушений углеводного обмена на течение острого периода инфаркта миокарда. Проблемы эндокринологии. 2011;2:9-13.
  4. Груздева О.В., Каретникова В.Н., Акбашева О.Е. и др. Содержание липидов, адипокинов и грелина при развитии инсулинорезистентности у пациентов с инфарктом миокарда. Вестник Российской академии медицинских наук. 2013;68(7):13-19.
  5. Белик Е.В., Груздева О.В. Инсулинорезистентность: нерешенные вопросы вреда и пользы. Сибирский медицинский журнал (Томск). 2019;34(4):39-48.
  6. Драпкина О.М., Шифрина Ю.О., Ивашкин В.Т. Некоторые молекулярные аспекты инсулинорезистентности. Артериальная гипертензия. 2010;16(5):436-440
  7. Karelis A.D., Brochu M., Rabasa-Lhoret R. Can we identify metabolically healthy but obese individuals (MHO)? Diabetes & Metabolism. 2004;30:569-72. doi: 10.1016/s1262-3636(07)70156-8.
  8. Wildman R.P, Muntner P, Reynolds K., et al. The obese without cardiometabolic risk factor clustering and the normal weight with cardiometabolic risk factor clustering: Prevalence and correlates of 2 phenotypes among the US population (NHANES 1999-2004). Arch Intern Med. 2008;168(15):1617-24. Doi: 10.1001/ archinte.168.15.1617.
  9. Succurro E., Marini M.A., Frontoni S., et al. Insulin secretion in metabolically obese, but normal weight, and in metabolically healthy but obese individuals. Obesity (Silver Spring). 2008;16(8):1881-86. doi: 10.1038/oby.2008.308.
  10. Вербовой А.Ф., Митрошина Е.В., Долгих Ю.А. Адипокины, инсулинорезистентность и активность симпато-адреналовой системы у юношей с ожирением, манифестировавшим в пубертатный период. Ожирение и метаболизм. 2012;9(2):49-52.
  11. Тофило М.А., Егорова Е.Н., Лясникова М.Б. и др. Роль микроРНК в развитии инсулинорезистентности и её последствий у женщин с ожирением. Тверской медицинский журнал. 2021;1:164-70.
  12. Шагалова Н.Я. Инсулинорезистентность - польза или вред? Современные проблемы науки и образования. 2016;2:89.
  13. Zinker B.A., Rondinone C.M., Trevillyan J.M., et al. PTP IB antisense oligonucleotide lowers PTPIB protein, normalizes blood glucose, and improves insulin sensitivity in diabetic mice. Proc Nat Acad Sci USA. 2002;99(17):11357-362. Doi: 10.1073/ pnas.142298199.
  14. Samuel V.T., Petersen K.F., Shulman G.I. Lipid-induced insulin resistance: unravelling the mechanism. Lancet. 2010;375(9733):2267-2277. doi: 10.1016/S0140-6736(10)60408-4.
  15. Гончаров Н.П., Кация Г В., Вербовой А.Ф., Митрошина Е.В. Возрастные особенности гормонально-метаболического дисбаланса у юношей и взрослых мужчин с ожирением. Проблемы эндокринологии. 2015; 61(3):30-6.
  16. Hall J.E., do Carmo J.M., da Silva A.A., et al. Obesity-induced hypertension: interaction of neurohumoral and renal mechanisms. Circ Res. 2015;116(6):991-1006. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.305697.
  17. Rao A., Pandya V, Whaley-Connell A. Obesity and insulin resistance in resistant hypertension: implications for the kidney. Adv Chronic Kidney Dis. 2015;22(3):211-17. Doi: 10.1053/j. ackd.2014.12.004.
  18. Takatori S. Function of Perivascular Nerves in Insulin Resistance-induced Hypertension. Yakugaku Zasshi. 2017;137(11):1367-71. Doi: 10.1248/ yakushi
  19. Mancusi C, Izzo R, di Gioia G, et al. Insulin Resistance the Hinge Between Hypertension and Type 2 Diabetes. High Blood Press Cardiovasc Prev. 2020;27(6):515-26. doi: 10.1007/s40292-020-00408-8.
  20. Долгих Ю.А., Вербовой А.Ф., Митрошина Е.В. Оценка гормонально-метаболических показателей и состояния сердечнососудистой системы при ожирении, манифестировавшем в пубертатный период у юношей. Справочник врача общей практики. 2013;1:041-049. [Dolgikh Yu.A., Verbovoy A.F, Mitroshina E.V. Assessment of hormonal and metabolic parameters and the state of the cardiovascular system in obesity, manifested in puberty in young men. Spravochnik vracha obshchey praktiki. 2013;1:041-49. (In Russ.)].
  21. Bamaiyi A.J., Woodiwiss A.J., Peterson V, et al. Insulin resistance influences the impact of hypertension on left ventricular diastolic dysfunction in a community sample. Clin Cardiol. 2019;42(2):305-11. doi: 10.1002/clc.23145.
  22. Adeva-Andany M.M., Ameneiros-Rodriguez E., Fernandez-Fernandez C., et al. Insulin resistance is associated with subclinical vascular disease in humans. World J Diabetes. 2019;10(2):63-77. doi: 10.4239/wjd.v10.i2.63.
  23. Бабюк А.Э., Дыдышко В.Т. Гиперурикемия и оценка состояния сердечно-сосудистой системы у военнослужащих-мужчин молодого и среднего возраста. Известия Российской Военномедицинской академии. 2021;40(S1-3):27-
  24. Кроненберг Г.М., Мелмед Ш., Полонски К.С., Ларсен П.Р Эндокринология по Вильямсу. Сахарный диабет и нарушения углеводного обмена. Пер. с англ. под ред. И.И. Дедова, Г.А. Мельниченко. М.: Рид Элсивер; 2010. 448 c.
  25. da Silva A.A., do Carmo J.M., Li X, et al. Role of Hyperinsulinemia and Insulin Resistance in Hypertension: Metabolic Syndrome Revisited. Can J Cardiol. 2020;36(5):671-82. Doi: 10.1016/j. cjca.2020.02.066.
  26. Tan C., Sasagawa Y,. Mori M. The association between insulin resistance, metabolic syndrome, and ischemic heart disease among Rumoi residents. J Gen Fam Med. 2017;18(6):360-64. doi: 10.1002/jgf2.94
  27. Vafaeimanesh J, Parham M, Norouzi S, et al. Insulin resistance and coronary artery disease in nondiabetic patients: Is there any correlation? Caspian J Intern Med. 2018;9(2):121-26. Doi: 10.22088/ cjim.9.2.121.
  28. Zhu J, Su X. The incidence of acute myocardial infarction in relation to overweight and obesity: a meta-analysis. Arch Med Sci. 2014;10(5):855-doi: 10.5114/aoms.2014.46206.
  29. Суспицына И.Н., Сукманова И.А. Факторы риска и прогнозирование развития инфаркта миокарда у мужчин различных возрастных групп. Российский кардиологический журнал. 2016;8(136):58-63.
  30. Донцов А.В., Васильева Л.В. Инсулинорезистентность при метаболическом синдроме как показатель сердечно-сосудистого риска. Клиническая медицина. 2016;94(3):189-93.
  31. Дюжиков А.А., Карташов А.А. Влияние ожирения и ранних нарушений углеводного обмена на эффективность аортокоронарного шунтирования у больных ишемической болезнью сердца. Практическая медицина. 2013;2(67): 66-71.
  32. Сваровская А.В., Кужелева Е.А., Аржаник А.А. и др. развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий у пациентов с ишемической болезнью сердца, перенесших чрескожное коронарное вмешательство. Российский кардиологический журнал. 2020;25(6):3938.
  33. Скудаева Е.С., Пашенцева А.В., Вербовой А.Ф. Уровни резистина, адипонектина и инсулинорезистентности у пациентов с разной степенью нарушений углеводного обмена. Ожирение и метаболизм. 2011;8(3):57-60.
  34. Витебская А.В., Попович А.В. Нарушения углеводного обмена у детей и подростков с ожирением. Медицинский Совет. 2021;(11):174-82.
  35. Шестакова М.В., Чазова И.Е., Шестакова Е.А. Российское многоцентровое скрининговое исследование по выявлению недиагностированного сахарного диабета 2 типа у пациентов с сердечно-сосудистой патологией. Сахарный диабет. 2016;19(1):24-9.
  36. Новикова Л.Б., Ижбульдина Г.И. Влияние инсулинорезистентности на течение ишемического инсульта в остром периоде. Практическая медицина. 2020;18(5):93-8.
  37. Вербовой А.Ф., Ворожцова Е.И., Орлова Т.Н. Метаболические показатели у мужчин с сахарным диабетом 2 типа и ишемической болезнью сердца. Фарматека. 2012;9(242):60-65.
  38. Зива И.И. Влияние факторов кардиоваскулярного риска на исходы инфаркта миокарда у мужчин моложе 60 лет с метаболическим синдромом. Известия Российской Военномедицинской академии. 2021;40(S1-3):125-
  39. Adeva-Andany M.M., Funcasta-Calderon R., Fernandez-Fernandez C., et al. Subclinical vascular disease in patients with diabetes is associated with insulin resistance. Diabetes Metab Syndr. 2019;13(3):2198-206. Doi: 10.1016/j. dsx.2019.05.025.
  40. Jia G., Whaley-Connell A., Sowers J.R. Diabetic cardiomyopathy: a hyperglycaemia- and insulin-resistance-induced heart disease. Diabetologia. 2018;61(1):21-28. doi: 10.1007/s00125-017-4390-4.
  41. Zilov A.V., Abdelaziz S.I., AlShammary A., et al. Mechanisms of action of metformin with special reference to cardiovascular protection. Diabetes Metab Res Rev. 2019;35(7):e3173. doi: 10.1002/dmrr.3173.
  42. Forouzandeh F, Salazar G., Patrushev N., et al. Metformin Beyond Diabetes: Pleiotropic Benefits of Metformin in Attenuation of Atherosclerosis. J Am Heart Assoc. 2014;3(6):e001202. Doi: 10.1161/ JAHA.114.001202.
  43. Bertrand L., Ginion A., Beauloye C., et al. AMPK activation restores the stimulation of glucose uptake in an in vitro model of insulin-resistant cardiomyocytes via the activation of protein kinase B. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006;291:H239-H250. Doi: 10.1152/ ajpheart.01269.2005.
  44. Abualsuod A., Rutland J.J., Watts T.E., et al. The Effect of Metformin Use on Left Ventricular Ejection Fraction and Mortality Post-Myocardial Infarction. Cardiovasc Drugs Ther. 2015;29(3):265-75. doi: 10.1007/s10557-015-6601-x.
  45. Chang S.H., Wu L.S., Chiou M.J., et al. Association of metformin with lower atrial fibrillation risk among patients with type 2 diabetes mellitus: a population-based dynamic cohort and in vitro studies. Cardiovasc Diabetol. 2014;10(13):123. doi: 10.1186/s12933-014-0123-x.
  46. MacDonald M.R., Eurich D.T., Majumdar S.R., et al. Treatment of type 2 diabetes and outcomes in patients with heart failure: a nested case-control study from the UK. General Practice Research Database. Diabetes Care. 2010;33:1213-18. doi: 10.2337/dc09-2227.
  47. Charytan D.M., Solomon S.D., Ivanovich P, et al. Metformin use and cardiovascular events in patients with type 2 diabetes and chronic kidney disease. Diabetes Obes Metab. doi: 10.1111/dom.13642.
  48. Gorbunov E.A., Nicoll J., Kachaeva E.V., et al. Subetta increases phosphorylation of insulin receptor -subunit alone and in the presence of insulin. Nutrition & Diabetes. 2015;5(7):e169. doi: 10.1038/nutd.2015.20.
  49. Горбунов Е.А., Nicoll J., Мысливец А.А. и др. Субетта повышает чувствительность мышечных клеток человека к инсулину. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2015;159(4):454-56.
  50. Pi-Sunyer X, Astrup A, Fujioka K, et al. A Randomized, Controlled Trial of 3.0 mg of Liraglutide in Weight Management. N Engl J Med. 2015;373(1):11-22. Doi: 10.1056/ NEJMoa1411892.
  51. Wadden T.A., Bailey T.S., Billings L.K., et al. Effect of Subcutaneous Semaglutide vs Placebo as an Adjunct to Intensive Behavioral Therapy on Body Weight in Adults With Overweight or Obesity: The STEP 3 Randomized Clinical Trial. JAMA. 2021;325(14):1403-13. Doi:10.1001/ jama.2021.1831.
  52. Bouchi R., Nakano Y, Fukuda T., et al. Reduction of visceral fat by liraglutide is associated with ameliorations of hepatic steatosis, albuminuria, and micro-inflammation in type 2 diabetic patients with insulin treatment: a randomized control trial. Endocrine J. 2017;64(3): 269-81. Doi: 10.1507/ endocrj.EJ16-0449.
  53. Zelniker T.A, Wiviott S.D., Raz I., et al. Comparison of the effects of glucagon-like peptide receptor agonists and sodium-glucose cotransporter 2 inhibitors for prevention of major adverse cardiovascular and renal outcomes in type 2 diabetes mellitus. Circulation 2019;139(17):2022-31. doi: 10.1161/аRCULATЮNAHA.118.038868.
  54. Sokos G.G., Nikolaidis L.A., Mankad S., et al. Glucagon-Like Peptide-1 Infusion Improves Left Ventricular Ejection Fraction and Functional Status in Patients With Chronic Heart Failure. J Cardiac Failure. 2006;12(9):694-99. Doi: 10.1016/j. cardfail.2006.08.211.
  55. Elgebaly A., Abdelazeim N., Abdelazeim B., et al. Tolerability and efficacy of ipragliflozin in the management of inadequately controlled type 2 diabetes mellitus: a systematic review and meta-analysis. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2021;129(1):56-72. doi: 10.1055/a-05 797860.
  56. Демидова Т.Ю., Салухов В.В. Эмпаглифлозин: новая эра в лечении сахарного диабета 2 типа. Терапия. 2016;4(8):6-16. [Demidova T.YU., Salukhov V.VV Empagliflozin: a new era in the treatment of type 2 diabetes. Terapiya. 2016;4(8):6-16. (In Russ.).]
  57. d'Emden M., Amerena J., Deed G., et al. SGLT2 inhibitors with cardiovascular benefits: Transforming clinical care in Type 2 diabetes mellitus. Diabetes Res Clin Pract. 2018;136:23-doi: 10.1016/j.diabres.2017.11.023
  58. Lee S. Update on SGLT2 inhibitors-new data released at the American Diabetes Association. Crit Pathw Cardiol. 2017;16(3):93-5. Doi: 10.1097/ HPC.0000000000000125.
  59. Ferrannini E., Muscelli E., Frascerra S., et al. Metabolic response to sodium-glucose cotransporter 2 inhibition in type 2 diabetic patients. J Clin Invest. 2014;124(2):499-508. doi: 10.1172/JCI72227.
  60. Вербовой А.Ф., Шаронова Л.А. Место глифлозинов в управлении сахарным диабетом 2 типа. Фарматека. 2019;26(4):105-10.
  61. Verma S., McMurray J.J.V. SGLT2 inhibitors and mechanisms of cardiovascular benefit: a state-of-the-art review. Diabetologia. 2018;61(10):2108-doi: 10.1007/s00125-018-4670-7.
  62. Кобалава Ж.Д., Ешниязов Н.Б., Медовщиков В.В., Хасанова Э.Р Сахарный диабет 2 го типа и сердечная недостаточность: инновационные возможности управления прогнозом. Кардиология. 2019;59(4):76-87.
  63. Kosiborod M., Cavender M.A., Fu A.Z., et al. Lower Risk of Heart Failure and Death in Patients Initiated on Sodium-Glucose Cotransporter-2 Inhibitors Versus Other Glucose-Lowering Drugs: The CVD-REAL Study (Comparative Effectiveness of Cardiovascular Outcomes in New Users of Sodium-Glucose Cotransporter-2 Inhibitors). Circulation. 2017;136(3):249-59. Doi: 10.1161/ Ci0CULATЮNAHA117.029190.
  64. Kashiwagi A., Shestakova M.V., Ito Y., et al. Safety of Ipragliflozin in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus: Pooled Analysis of Phase II/III/IV Clinical Trials. Diabetes Ther. 2019;10(6):2201-17. doi: 10.1007/s13300-019-00699-8.
  65. Дедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю. и др. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом».Под ред. И.И. Дедова, М.В. Шестаковой, А.Ю. Майорова. 9-й выпуск. Сахарный диабет. 2019;22(1S1):1-144.
  66. Драпкина О.М., Корнеева О.Н. Фиксированная комбинация амлодипина и лизиноприла: преимущества применения при метаболическом синдроме. Врач. 2012;12:42-5.
  67. Wang Y, Qiao S., Han D.W., et al. Telmiaerten Improves Insulin Resistance: A Meta-Analysis. Am J Ther. 2018;25(6):e642-e651. Doi: 10.1097/ MJT.0000000000000733.
  68. Рековец О.Л., Сиренко Ю.Н., Савицкий С.Ю. и др. Влияние различных классов антигипертензивных препаратов на инсулинорезистентность у пациентов с мягкой и умеренной артериальной гипертензией. Артериальная гипертензия. 2017;6(56):8-24.
  69. Митрошина Е.В. Взаимосвязь уровней ади-понектина с показателями липидного и углеводного обмена у юношей и мужчин с ожирением, манифестировавшим в пубертатный период. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2011;2(18):11-8.
  70. Сапожникова И.Е., Тарловская Е.И., Авксентьева М.В. Типичная практика ведения пациентов с сахарным диабетом 2-го типа на амбулаторном этапе в крупном городе, малых городских и сельских поселениях. Терапевтический архив. 2016;88(1):75-81.
  71. Сапожникова И.Е., Тарловская Е.И., Авксентьева М.В. Анализ клинической и экономической эффективности многофакторной терапии сахарного диабета 2 типа в условиях реальной практики. Медицинские технологии. Оценка и выбор. 2014;1:81-7.
  72. Вовк Я.Р, Гаврилова А.А., Осипова О.А., Покровская Т. Г Результаты анкетного опроса знания врачей терапевтов Белгородской области о лечении артериальной гипертонии. Научно-медицинский вестник Центрального Черноземья. 2020;81:63-65.
  73. Мадянов И.В., Диарова А.А., Ильина А.А., Долгова М.В. Анализ приверженности к лечению у больных сахарным диабетом 2-го типа. Здравоохранение Чувашии. 2021;2:26-31.
  74. Погосова Н.В, Салбиева А.О., Юсубова А.И. и др. Оценка мотивации и медицинской информированности о факторах риска у пациентов с ишемической болезнью сердца и абдоминальным ожирением, находившихся на стационарном лечении. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2017;16(S):49e-49b.
  75. Корвякова О.П., Кулишова Т. В. Динамика уровня холестерина в катамнезе у больных артериальной гипертонией по результатам обучения в школе «артериальная гипертония» в условиях санатория. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2020;97(6-2):58-9.
  76. Strain W.D., Cos X., Hirst M., et al. Time to do more: addressing clinical inertia in the management of type 2 diabetes mellitus. Diabetes Res Clin Pract. 2014;105(3):302-12. Doi: 10.1016/j. diabres.2014.05.005.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies