Assessment of the severity of stress in patients with type 2 Diabetes Mellitus depending on the level of vitamin D supply

Abstract

Nowadays the impact of the war’s stress factors on Ukrainian population continues. A number of psychopathological disorders are more common in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM) than in the general population. The impact of such disorders is underestimated, no more than 30% of the total number are actually detected, and more attention should be paid to their diagnosis in patients with T2DM.

Methods. 121 patients with T2DM aged 19-75 were examined, of whom 54  men, 67 women. Assessment of vitamin D status was carried out using the "25-hydroxycalciferol" test, which was performed by the CLIA chemiluminescent immunoassay method. The assessment of the severity of stress was carried out using the DASS 21 questionnaire. The Spearman correlation coefficient was calculated to determine the direct or inverse dependence of the severity of stress on the level of 25-hydroxycalciferol. To analyze the relationship between the risk of severe and extremely severe stress with factor characteristics, the method of constructing logistic regression models was used.

Results. A significant inverse relationship between the level of vitamin D and the severity of stress was observed. A strong statistical relationship between the risk of severe and extremely severe stress with the level of 25-OHD was revealed. The level of 25-OHD demonstrated a high prognostic value for the risk of severe and extremely severe stress.

Discussion. The explanation for the inverse relationship between the level of 25-OH D and the severity of stress may lie in the presence of vitamin D receptors in the brain. It is known that D deficiency negatively affects the course of T2DM and must be corrected in time.

Conclusions. In patients with T2DM, a significant inverse relationship between the level of 25-OH D and the degree of stress severity was observed. A level of 25-OH D ≤ 22.9 ng/ml is predictive for the risk of severe stress.

Третій рік повномасштабної російсько-української війни триває вплив низки стресових чинників на населення України. Тривожні розлади, загальне зниження якості життя спостерігалися й до початку повномасштабної війни, у тому числі як наслідок пандемії Covid-19 . На сьогоднішній день продовжується дія хронічного стресу, спостерігається ріст депресії, тривожних очікувань у різних категорій населення, не тільки за рахунок небезпеки для життя, переміщення, низької якості сну, а й за рахунок необхідності перебувати у сховищах, невизначеності майбутнього

Стрес є корисною захисною реакцією організму на зовнішні зміни, яка допомагає пристосовуватися. Але у випадку хронічного стресу ми спостерігаємо погіршення психічного стану людей, що викликано формуванням повторюваного замкненого кола, з виснаженням захисних реакцій, невротизацією, і зрештою погіршенням адаптаційних механізмів . Якщо на початку повномасштабної війни, переважно, населення відчувало високий рівень спротиву, то на третьому році війни – виснаження, психологічну і фізичну астенізацію.

Харківські науковці дослідили вплив стресу війни на обмін речовин цивільних осіб. У кореляційному аналізі виявили зв’язок між рівнем стресу і складом тіла (станом скелетних м’язів і кількістю вісцерального жиру), порушенням ліпідного обміну

Стреси війни торкнулися і пацієнтів з цукровим діабетом - хронічною хворобою, яка робить пацієнтів вразливими до психологічної напруги. «Панічний розлад, посттравматичний стресовий розлад і соціальна фобія частіше зустрічаються у пацієнтів з цукровим діабетом 2 типу (ЦД2), ніж у загальній популяції, депресія зустрічається у 2-3 рази частіше, ніж в загальній популяції»

Роботу адаптаційних механізмів забезпечують: гормональна вісь гіпоталамус-гіпофіз-наднирникові залози, вегетативна нервова система та імунна система. Вони забезпечують необхідну реакцію на гострий та хронічний стрес. Порушення роботи вісі гіпоталамус-гіпофіз-наднирникові залози описане як основний біологічний механізм, який патогенетично зв’язує стрес, депресію і ЦД2. Дисрегуляція полягає в порушенні добової секреції кортизолу, яка включає згладжену криву добової секреції кортизолу, пригальмовану реакцію на пробудження. Згладжена крива добової секреції кортизолу характерна для інсулінорезистентності, ЦД2

Розповсюдженим під час війни є й такий розлад як пост-травматичний стресовий розлад (ПТСР). Він завжди є наслідком взаємодії між суб’єктом, нанесеною йому травмою і соціальним підґрунтям. Для точності і валідації результатів оцінки ПТСР крім психопатологічної оцінки, застосовують нейро-візуалізаційні методи і генетичні обстеження. Дослідники шукають фактори, які мають вплив на розвиток ПТСР у різних осіб в однакових умовах У ряді досліджень прослідковується зв’язок між ПТСР і розвитком метаболічного синдрому (МС). Наприклад, результати одного з них: «серйозні кардіометаболічні проблеми молодих ветеранів із посттравматичним стресовим розладом, і підвищена ймовірність того, що ПТСР може схиляти таких людей до прискореного процесу старіння» Саме тому, важливо активно виявляти тих, хто має ПТСР як людей з групи ризику розвитку МС та проводити терапевтичні втручання, які направлені на покращення обох проблем.

В цілому, психологічні розлади, у тому числі депресивні розлади, рівень стресу, недостатньо діагностуються у хворих на ЦД2, не більше ніж у третини хворих за самими оптимістичними оцінками . «В Україні має застосовуватися цілісна система трансдіагностичних медико-психологічних травмофокусованих методів діагностики, лікування, профілактики та реабілітації постраждалого від дистресу війни населення, що включають управління проблемами плюс інтегральний підхід до подолання стресу [14].

На кафедрі ендокринології Національного медичного університету імені О.О. Богомольця було проведено дослідження рівня стресу і забезпеченості організму вітаміном Д у пацієнтів з ЦД2.

Мета:

Оцінити ступінь важкості стресу у пацієнтів з ЦД2 в умовах хронічного дистресу війни з урахуванням забезпеченості вітаміном Д.

Матеріали і методи:

Обстежено 121 пацієнта з ЦД2 віком 19-75 років, з яких 54 чоловіків, 67 жінок. Всі пацієнти знаходилися на пероральних антидіабетичних засобах. Оцінка забезпеченості вітаміном Д (25-ОН Д) проводилася за допомогою дослідження «25-гідроксикальциферол», яке виконували методом хемілюмінісцентного імуноаналізу CLIA. Оцінку ступеня вираженості стресу здійснювали за допомогою опитувальника DASS21. Сумарні результати оцінки стресу за шкалою включали 5 рівнів (1 – норма, 2 – легкий стрес, 3 – помірний стрес, 4 – важкий стрес, 5 – дуже важкий стрес). Коефіцієнт кореляції Спермана (Spearman rank correlation coefficient) підраховували для визначення прямої або зворотної залежності рівня вираженості стресу від рівня 25-гідроксикальциферолу. Для аналізу зв’язку ризику стресу важкого та надважкого ступеню з факторними ознаками використано метод побудови моделей логістичної регресії.

Результати:

Рис 1. Рівень 25-гідроксивітаміну Д у пацієнтів з різними рівнями показника стресу: Норма (1), Легкий (2), Помірний (3), Важкий (4), Надважкий (5). Указано медіанне значення показника, міжквартильний інтервал, мінімальне та максимальне значення (p<0.001). Рівень 25-гідроксикальциферолу виражений в нг/мл.

Із зростанням рівня стресу пацієнтів також поступово зростали показники глікованого гемоглобіну (HbA1c) та індексу інсулінорезистентності (НОМА index). При проведенні аналізу не було виявлено відмінності між групами за показниками Вік, Індекс маси тіла (ІМТ), стаж ЦД, об’єм талії (ОТ).

В Таблиці 1 представлено середні значення та стандартне відхилення (±SD) показника у випадку нормального закону розподілу або медіанне значення (Ме) та міжквартильний інтервал (Q_I– Q_III) показника у випадку закону розподілу відмінного від нормального (перевірка на нормальність проводилася за критерієм Шапіро-Уілка).

Таблиця 1.

Характеристика пацієнтів з ЦД2 в залежності від рівня стресу.

Показник	С1	С2	С3	С4	С5	p
		(n=4)	(n=21)	(n=48)	(n=41)		(n=7)
Вік	64.3±5.6	55.4±9.7	53.9±8.9	58±9.9	53.3±11.7	0.105
ІМТ, кг/м2	30.5±4.8	30.8±4.3	31.2±5.3	32.8±5.3	33.8±7.8	0.423
СТАЖ ЦД, роки	11.5 (10–16)	5 (3.75–9.5)	5 (3–9.75)	6 (5–15.25)	8 (4.5–10)	0.225
ОТ, см	104±9.4	102.1±15.4	102.7±12.9	107.6±12.2	108±8.6	0.361
25-ОН Д, нг/мл	59.55 (50.46–63.27)3,4,5	28.34 (24.82–44.58)3,4,5	20.52 (16.34–25.5)1,2,4,5	15.19 (12.7–18.76)1,2,3	11.5 (10.73–16.96)1,2,3	<0.001
HbA1c, %	8.5±0.75	8.6±1.15	9.1±1.45	9.7±1.4	11.2±2.31,2,3	<0.001
НОМА index	3 (2.55–5.25)4	3.6 (2.78–4.28)4	3.45 (3–5)4	5.3 (3.98–7.28)1,2,3	8.8 (7–11.58)1,2,3	<0.001

Примітки: для порівняння у випадку нормального закону розподілу використано ANOVA, постеріорні порівняння проводилися за критерієм Шеффе; у випадку закону розподілу відмінного від нормального використано критерій Крускала-Уолліса, постеріорні порівняння проводилися за критерієм Данна:

¹ –відмінність від групи C1 статистично значуща, p<0.05;

²–відмінність від групи C2 статистично значуща, p<0.05;

³–відмінність від групи C3 статистично значуща, p<0.05;

⁴–відмінність від групи C4 статистично значуща, p<0.05;

⁵–відмінність від групи C5 статистично значуща, p<0.05

С1 – норма, С2 – легкий стрес, С3 – помірний стрес, С4 – важкий стрес, С5 – надважкий стрес.

Для аналізу зв’язку ризику стресу важкого та надважкого ступеню з факторними ознаками використано метод побудови моделей логістичної регресії. Важкий та надважкий ступінь стресу виявлено у n = 48 пацієнтів (вихідна змінна Y=1); норма, легкий та помірний ступінь стресу були зафіксована у 73 пацієнтів (вихідна змінна Y=0). Аналіз проводився для 15 факторних ознаки: Вік, ІМТ, стаж ЦД, ОТ, рівні у крові 25-ОН Д, аланінамінотрансферази (ALT), аспартатамінотрансферази (AST), загального холестерину, HbA1c, НОМА index.

Виявлено слабкий зв’язок ризику стресу важкого та надважкого ступеню, AUC=0.61 зі стажем ЦД, при зростанні стажу ЦД ризик зростає, Індекс відношення шансів (ВШ) = 1.07 на кожен 1 рік; з об’ємом талії, AUC=0.63, при зростанні ОТ ризик стресу важкого та надважкого ступеню зростає, ВШ = 1.03 на кожен см; з HbA1c, AUC=0.74, при зростанні HbA1c ризик стресу важкого та надважкого ступеню зростає, ВШ = 1.62 на кожну одиницю зростання HbA1c. Середнього ступеня вираженості зв’язок ризику стресу важкого та надважкого ступеню, AUC=0.74 виявлено з НОМА index, при зростанні НОМА index ризик зростає, ВШ = 1.64 на кожну одиницю зростання НОМА index. Сильно, AUC=0.81 пов’язаний ризик стресу важкого та надважкого ступеню з рівнем 25-гідроксивітаміну Д (25-ОН Д), при зростанні рівня 25-ОН Д ризик знижується, ВШ = 0.81 на кожну одиницю зростання рівня 25-ОН Д (Табл.2).

Таблиця 2

Однофакторні моделі логістичної регресії прогнозування ризику стресу важкого та надважкого ступеню

Факторна ознака	Коефіцієнт моделі, b±m	Рівень значимості відмінності коефіцієнту від 0, p	Показник відношення шансів моделі,	Площа під кривою операційних характеристик, AUC (95% ВІ)
							ВШ (95% ВІ)
Стаж ЦД	0.065 ± 0.031	0.038	1.07 (1.00 – 1.13)	0.61 (0.52 – 0.70)
ОТ	0.031 ± 0.015	0.041	1.03 (1.00 – 1.06)	0.63 (0.5 – 0.72)
25-ОН Д	-0.17 ± 0.04	<0.001	0.84 (0.78 – 0.91)	0.81 (0.73 – 0.88)
HbA1c	0.48 ± 0.15	0.001	1.62 (1.21 – 2.18)	0.68 (0.59 – 0.76)
НОМА index	0.49 ± 0.16	0.003	1.64 (1.19 – 2.25)	0.74 (0.61 – 0.85)

Оскільки можливий медикаментозний вплив на рівень 25-ОН Д пацієнтів, було вирішено знайти прогностичний рівень вітаміну Д, що відповідає важкому стресу. На рисунку 2 наведено криву операційних характеристик моделі прогнозування ризику стресу важкого та надважкого ступеню за рівнем 25-ОН Д.

Рис.2. ROC-крива прогнозування ризику стресу важкого та надважкого ступеню за рівнем 25-ОН Д.

Оптимальний поріг 25-ОН Д_crit було визначено за Youden Index.

При 25-ОН Д ≤ 22.9 нг/мл прогнозується ризик стресу важкого та надважкого ступеню. При вибраному порозі чутливість моделі складає 93.8% (95% ВІ 82.8% – 97.7%), специфічність 58.9% (95% ВІ 46.8% – 70.3%).

Обговорення

У нашому дослідженні виявлений зворотний зв’язок між рівнем стресу і 25-ОН Д пацієнтів. Пояснення може лежати в наявності рецепторів до вітаміну Д у головному мозку. Подібні факти згадуються в літературі: «Субоптимальний рівень 25-OH D у сироватці є поширеним явищем і може спричинити порушення регуляції настрою. Рецептори вітаміну D широко поширені в областях мозку, пов’язаних з емоційною регуляцією, наприклад, лімбічній системі, мозочку та корі головного мозку, вітамін D відіграє роль у регуляції синтезу серотоніну через модуляцію експресії гена триптофангідроксилази 2, вітамін D бере участь у процесі реакції на стрес через імуно-запальні шляхи» .

Д-дефіцит спроможний впливати негативно й на ЦД2, оскільки сприяє посиленню інсулінорезистентності. Останніми роками описаний безпосередній вплив Д-дефіциту на різні ланки патогенезу ЦД2, а саме чутливість до інсуліну, вплив на інсуліновий рецептор, процес біосинтезу інсуліну, стан системного запалення

Отже, враховуючи дані літератури і отримані нами результати, можна констатувати корисність знайденого прогностичного рівня 25-ОН Д ≤ 22.9 нг/мл, що відповідає ризику стресу важкого та надважкого ступеню.

Висновки

1. У пацієнтів з ЦД2 спостерігалася достовірна зворотна залежність між рівнем 25-ОН Д та ступенем важкості стресу.
2. Рівень 25-ОН Д ≤ 22,9 нг/мл, який прогнозує ризик стресу важкого та надважкого ступеню, може прийматися до уваги лікарем з метою ранньої корекції недостатності вітаміну Д і впливу на розвиток важкого стресу.