СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РИСКА МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ОСЛОЖНЕНИЙ ОЖИРЕНИЯ У ДЕТЕЙ Российский патент 2024 года по МПК A61B5/107 G01N33/74 

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии и детской эндокринологии, и может быть использовано для прогнозирования рисков формирования осложнений ожирения.

Известен способ диагностики нарастания инсулинорезистентности и прогнозирования риска развития сосудистых осложнений у пациентов с разными компонентами метаболического синдрома (UA 72815 U). В данном методе в плазме крови пациента определяют уровень грелина и концентрацию ФНО-α иммуноферментным методом. Если у пациента с гипертонической болезнью, дислипидемией, инсулинорезистентностью или сахарным диабетом 2 типа изучаемые показатели находятся выше определенных значений - диагностируют нарастание инсулинорезистентности и риска развития сосудистых осложнений. К недостаткам данного метода можно отнести необходимость полноценного обследования пациента для диагностики компонентов метаболического синдрома. Кроме того, в научной литературе есть данные о том, что наличие ожирения в любом случае сопряжено с высокими рисками развития сосудистых осложнений, даже независимо от наличия метаболических нарушений [Gao M, Lv J, Yu C, Guo Y, Bian Z, et al.; China Kadoorie Biobank (CKB) Collaborative Group. Metabolically healthy obesity, transition to unhealthy metabolic status, and vascular disease in Chinese adults: A cohort study. PLoS Med. 2020 Oct 30;17(10):e1003351. doi: 10.1371/journal.pmed.1003351].

Известен способ прогнозирования риска развития инсулинорезистентности (RU 2748034 С2). Данный способ заключается в исследовании уровней аполипопротеинов В и А1 в венозной крови пациентов, с последующим рассчетом соотношения изучаемых показателей: аполипопротеина В к аполипопротеину А. При повышении соотношения выше определенного значения диагностируется средний, высокий или очень высокий риск развития инсулинорезистентности. К недостаткам данного метода можно отнести невозможность на данный момент скрининговой диагностики представленным способом. Кроме того, описанный способ не учитывает прогнозирование рисков остальных метаболических осложнений ожирения: артериальной гипертензии, нарушения углеводного обмена, сахарного диабета 2 типа, гиперурикемии, дислипидемии.

Кроме того, присутствует способ прогнозирования и/или профилактики избыточного веса, ожирения и/или их осложнений посредством анализа экспрессии генов (RU 269997 С2). Данный способ предусматривает обнаружение и/или количественное определение уровней мРНК генов Lrp11, Gls и Ubash3b в крови пациента. Увеличение экспрессии данных генов связано с неблагоприятным прогнозом развития ожирения и формирования его осложнений. Однако, учитывая высокую распространенность ожирения по всему миру с охраняющейся тенденций к росту [Deal BJ, Huffman MD, Binns H, Stone NJ. Perspective: Childhood Obesity Requires New Strategies for Prevention. Advances in Nutrition (Bethesda, Md.). 2020 Sep;11(5):1071-1078. DOI: 10.1093/advances/nmaa040], [Todorova, S. A. Prevalence of overweight and obesity among adolescents in Bulgaria / S. A. Todorova // Clinical Practice in Pediatrics. - 2022. - Vol. 17, No. 1. - P. 122-127. - DOI 10.20953/1817-7646-2022-1-122-127], данный способ теряет свою актуальность. Также, данный способ прогнозирования не подходит в качестве скрининговой диагностики, учитывая его высокую стоимость вследствие необходимости генетического обследования.

Целью изобретения является разработка способа прогнозирования риска формирования метаболически нездорового фенотипа ожирения (МНЗО) у детей по значениям индекса массы тела и концентраций инсулина в сыворотке крови натощак и после глюкозо-толерантного теста.

Заявленное изобретение решает задачу разработки более точного способа прогнозирования риска развития осложнений ожирения у детей и формирование фенотипа МНЗО.

Техническим результатом изобретения является повышение точности прогнозирования риска формирования фенотипа МНЗО.

Технический результат достигается тем, что у пациентов рассчитывают индекс массы тела и определяются концентрации инсулина в сыворотке крови натощак и через 2 часа после нагрузки глюкозой. Глюкозо-толерантный тест проводится из расчета 1,75 г. глюкозы на 1 кг массы тела пациента, согласно федеральным клиническим рекомендациям [Петеркова В. А., Безлепкина О.Б., Васюкова О. В, и др. Ожирение у детей: Клинические рекомендации. Российская ассоциация эндокринологов. Москва: Министерство здравоохранения Российской Федерации; 2021. Peterkova V. A., Bezlepkina O.B., Vasyukova O. V., et al. Obesity in children: Clinical recommendations. Russian Association of Endocrinologists. Moscow: Ministry of Health of the Russian Federation, 2021]. Количественное определение концентрации инсулина в сыворотке крови проводится методом иммунохемилюминесцентного анализа, результаты выражаются в микроединицах на миллилитр (мкЕд/мл).

Сущность изобретения заключается в том, что в способе прогнозирования риска формирования фенотипа МНЗО рассчитывается индекс массы тела (ИМТ= вес (кг) / рост (м)²) и определяются концентрации инсулина в сыворотке крови натощак и после нагрузки глюкозой. Вероятность риска развития МНЗО рассчитывается по формуле:

P = 1 / (1+e^-z)×100%

z = -5,083+0,142×ИМТ+0,05×ИН+0,01×ИГ;

где P - вероятность развития МНЗО,

е - экспонента (2,7182 - константа),

z - зависимая бинарная переменная (наличие МНЗО и отсутствие МНЗО),

ИМТ - индекс массы тела,

ИН - концентрация инсулина в сыворотке крови натощак (мкЕд/мл),

ИГ - концентрация инсулина в сыворотке крови после глюкозо-толерантного теста (мкЕд/мл),

-5,083 - константа,

0,142, 0,050 и 0,010 - коэффициенты, полученные экспериментально;

по полученному значению Р≥0,77 делают вывод о наличии риска развития МНЗО, Р<0,77 - об отсутствии риска развития МНЗО.

Сущность заявленного способа поясняется следующими примерами:

Пример 1. Пациент Т., 15 лет, 5 мес. Диагноз: Ожирение 3 степени экзогенно-конституционального генеза, период прогресса. Данные клинико-лабораторного обследования: значение ИМТ - 28,34; концентрация инсулина в сыворотке крови натощак 27,5 мкЕд/мл, после глюкозо-толерантного теста - 128,5 мкЕд/мл. Значение вероятности развития МНЗО с учетом данных показателей равняется 0,83. Поскольку 0,83>0,77 делаем вывод о наличии риска развития МНЗО у ребенка. Через 3 месяца наблюдения у ребенка диагностированы осложнения - Дислипидемия. Нарушение пуринового обмена. Гиперурикемия.

Пример 2. Пациент Н., 8 лет, 1 мес. Диагноз: Ожирение 2 степени экзогенно-конституционального генеза, период прогресса. Данные клинико-лабораторного обследования: значение ИМТ - 25,78; концентрация инсулина в сыворотке крови натощак 7,1 мкЕд/мл, после глюкозо-толерантного теста - 59,8 мкЕд/мл. Значение вероятности развития МНЗО с учетом данных показателей равняется 0,38. Поскольку 0,38<0,78 делаем вывод об отсутствии риска развития МНЗО у ребенка. Через 3 месяца на повторном приеме у ребенка не была выявлена отрицательная динамика заболевания, осложнения, характерные для МНЗО не обнаружены.

Приведенные в формуле коэффициенты и константы, критериальные значения Р получены при проведении статистической обработки с применением метода логистической регрессии с последующим логит-преобразованием клинико-лабораторных данных 133 детей с экзогенно-конституциональным ожирением в возрасте от 7 до 18 лет. У пациентов проводился сбор анамнеза, жалоб, изучение первичной медицинской документации. Было проведено комплексное обследование детей в условиях стационара детского эндокринологического отделения. Обследование включало в себя проведение биоимпедансометрии, расчет индекса массы тела (ИМТ= вес (кг) / рост (м)²) и SDS индекса массы тела, контроль артериального давление два раза в день на протяжении госпитализации, лабораторные исследования (общий анализ крови, определение уровней трансаминаз холестерина, липопротеинов высокой и низкой плотности триглицеридов, мочевой кислоты, гликированного гемоглобина, С-реактивного белка, проведение глюкозо-толерантного теста с определением инсулина натощак и через 2 часа после нагрузки, С-пептида), УЗИ органов брюшной полости, при необходимости почек и ЭХО-КГ. По результатам проведенного обследования пациенты были разделены на две группы: с отсутствием осложнений ожирения (фенотип метаболически здорового ожирения (МЗО) - 25 человек) и с наличием осложнений ожирения (фенотип МНЗО - 108 человек).

При оценке результатов статистического анализа оказалось, что имеются достоверные различия в значениях ИМТ в зависимости от фенотипа ожирения (p<0,001). Также были установлены статистические значимые различия в содержании инсулина в сыворотке крови натощак и через 2 часа после нагрузки глюкозой с различными фенотипами ожирения (статистический анализ выполнен с применением U-критерия Манна-Уитни - фигура 1).

На основании полученных данных выведена заявляемая формула. Для анализа взаимосвязи качественного бинарного признака (наличие или отсутствие МНЗО), выступающего в роли зависимой переменной, с количественными признаками (ИМТ, концентрации инсулина натощак и через 2 часа после глюкозной нагрузки), выступающих в роли независимых переменных (предикторов), применен статистический метод логистической регрессии с пошаговым алгоритмом включения и исключения предикторов. Принят уровень значимости р<0,05. Полученная регрессионная модель является статистически значимой (p<0,001).

На фиг. 1 представлены статистически значимые различия в содержании инсулина в сыворотке крови натощак и через 2 часа после глюкозной нагрузки у пациентов с различными фенотипами ожирения (статистический анализ выполнен с применением U-критерия Манна-Уитни). * - различия показателей статистически значимы (p<0,05)

На фиг. 2 представлена ROC-кривая, характеризующая зависимость вероятности развития определенного фенотипа ожирения (МЗО или МНЗО) от значения логистической функции P (AUC=0,848±0,035 с 95% ДИ: 0,778 - 0,917. Пороговое значение ≥0,77).

Проведенный ROC-анализ продемонстрировал хорошую прогностическую способность применения соответствующей формулы, основанный на расчете ИМТ и определении концентраций инсулина в сыворотке крови натощак и через 2 часа после нагрузки глюкозой у пациентов с ожирением для определения риска формирования осложнений данного заболевания; позволил установить оптимальное пороговое значение данного показателя и приемлемые уровни чувствительности (81,3%) и специфичности (80,0%) для выбранного порогового значения, указанного в способе прогнозирования риска формирования осложнений ожирения у детей.

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии и детской эндокринологии, и может быть использовано для прогнозирования рисков формирования осложнений ожирения. Рассчитывают индекс массы тела и определяют концентрации инсулина в сыворотке крови натощак и через 2 часа после глюкозо-толерантного теста. Вероятность развития метаболически нездорового ожирения Р рассчитывают с использованием полученных значений индекса массы тела концентраций инсулина в сыворотке крови натощак и после нагрузки глюкозой. По полученному значению Р≥0,77 делают вывод о наличии риска развития МНЗО, Р<0,77 - об отсутствии риска развития МНЗО. Способ позволяет повысить точность прогнозирования риска развития метаболических осложнений ожирения у детей за счет оценки индекса массы тела ребенка и определения концентраций инсулина в сыворотке крови натощак и через 2 часа после глюкозо-толерантного теста. 2 ил., 2 пр.

Способ прогнозирования риска формирования метаболических осложнений ожирения у детей, характеризующийся тем, что рассчитывают индекс массы тела по формуле ИМТ = вес, кг / рост, м² и определяют концентрации инсулина в сыворотке крови натощак и через 2 часа после глюкозо-толерантного теста, вероятность развития МНЗО рассчитывают по формуле:

P = 1 / (1 + e^-z) × 100%,

где P - вероятность развития метаболически нездорового ожирения;

z - зависимая бинарная переменная, рассчитываемая по формуле

z = -5,083 + 0,142×ИМТ + 0,05×ИН + 0,01×ИГ,

где е - экспонента - 2,7182, константа;

ИМТ - индекс массы тела,

ИН - концентрация инсулина в сыворотке крови натощак мкЕд/мл;

ИГ - концентрация инсулина в сыворотке крови после нагрузки глюкозой мкЕд/мл;

-5,083 - константа;

0,142, 0,05 и 0,01 - коэффициенты, полученные экспериментально;

в результате расчета по полученному значению Р≥0,77 делают вывод о наличии риска развития метаболически нездорового ожирения, Р<0,77 - об отсутствии риска развития метаболически нездорового ожирения.