Common mechanisms underlying diabetic vascular complications: focus on the interaction of metabolic disorders, immuno-inflammation, and endothelial dysfunction

Abstract

Diabetic vascular complications (DVCs), including macro- and micro- angiopathy, account for a high percentage of mortality in patients with diabetes mellitus (DM). Endothelial dysfunction is the initial and role step for the pathogenesis of DVCs. Hyperglycemia and lipid metabolism disorders contribute to endothelial dysfunction via direct injury of metabolism products, crosstalk between immunity and inflammation, as well as related interaction network. Although physiological and phenotypic differences support their specified changes in different targeted organs, there are still several common mechanisms underlying DVCs. Also, inhibitors of these common mechanisms may decrease the incidence of DVCs effectively. Thus, this review may provide new insights into the possible measures for the secondary prevention of DM. And we discussed the current limitations of those present preventive measures in DVCs research.

Mechanism of traditional Chinese medicine in elderly diabetes mellitus and a systematic review of its clinical application

“…Older individuals are more susceptible to the early onset of diabetes vascular complications ( Bellary et al, 2021 ). On the one hand, metabolic disturbances affect vascular endothelial cells, including disruptions in glucose metabolism, lipid metabolism, intestinal microbiota metabolism, inflammation-related metabolites, and the impact of arachidonic acid derivatives on the endothelium ( Xue et al, 2023 ). On the other hand, under the regulation of various cells and their secreted cytokines, key transcriptional regulation pathways such as TLR2/4-NF-κB, p38/MAPK, IL-6/STAT3, and others participate in the immune-inflammatory interactions underlying diabetic vascular complications, ultimately leading to vascular damage and barrier disruption, triggering diabetes-related macrovascular and microvascular complications ( Odegaard et al, 2016 ; Wu et al, 2018 ).…”

Priorities of self-monitoring of glycemia: an important component of successful diabetes management

“…Патологическое влияние гипергликемии реализуется путем многих механизмов, участвующих в формировании осложнений СД, включаю щих активацию полиолового, гексозаминового пути метаболизма глюкозы, пути протеинкиназы С, окислительный стресс на фоне гиперпродукции реактивных форм кислорода, ускоренное гликирование клеточных и внеклеточных белков, активацию тромбоцитов, воспаление, эндотелиальную дисфункцию (рис. 1) [7][8][9]. Для гипергликемии характерны протромботические нарушения в системе гемостаза: повышение агрегационной активности тромбоцитов, подавление фибринолитической активности, активации факторов тромбообразования (фактора фон Виллебранда, факторов VII, VIII, X).…”

“…модифицируются структура и функции белков, в т. ч. ферментных, что вызывает устойчивые повреждения клеток, воспаление, нарушение регенерации. Накопленные КПГ за период длительной неконтролируемой гипергликемии сохраняются длительное время даже при дальнейшем достижении гликемического контроля [7,9,10]. Гипергликемия способствует гликозилированию апопротеина В (апо-В).…”

“…Патологические механизмы, реализуемые гипергликемией[7] Pathological mechanisms realized by hyperglycemia[7] КПГ -конечные продукты гликирования, Akt -Аkt-киназа, AMPK -аденозинмонофосфат (AMP)-АМФ-активируемая протеинкиназа, Caspase-3 -каспаза 3, COX-2 -циклооксигеназа-2, CXCL1 -хемокиновый (мотив C-X-C) лиганд 1, CXCL2 -хемокиновый (мотив C-X-C) лиганд 2, СЖК -свободные жирные кислоты, IL-1B -интерлейкин-1 бета, IL-6 -интерлейкин-6, IR -инсулинорезистентность, ЛПНП -липопротеины низкой плотности, LPS -липополисахарид, M1 -Mφ-макрофаги, MAPK -митоген-активируемая протеинкиназа, MCP-1 -моноцитар ный хемотаксический протеин-1, MDSCs -миелоидные клетки-супрессоры, NADPH -никотинамидадениндинуклеотидфосфат, NETs -нейтрофильные внеклеточные ловушки, NF-kB -ядерный фактор «каппа-би», NLRP3 -инфламмасома, NO -оксид азота, NOX -NADPH-оксидаза, PGI2 -простагландин I2, RAGE -рецептор КПГ, ROS -активные формы кислорода, КЦЖК -короткоцепочечные жирные кислоты, STAT3 -преобразователь сигнала и активатор транскрипции 3, Th1 -Т-хелпер 1, Th2 -Т-хелпер 2, Th17 -Т-хелпер 17, TLR -толл-подобный рецептор, TLR4 -толл-подобный рецептор 4, TMAO -триметиламин-N-оксид, ФНО-α -фактор некроза опухоли aльфа, Treg -регуляторные Т-клетки, TxA2 -тромбоксан A2, PI3K -ферменты фосфоинозитид-3-киназы, VEGF -фактор роста эндотелия сосудов, Wnt -сигнальный путь Wnt…”

Evaluation of Immunohistochemical Biomarkers in Diabetic Wistar Rats with Periodontal Disease

“…T and B lymphocytes were evaluated in gingival tissue samples collected from the research animals. This assessment involved the use of a cluster of differentiation 3 (CD3), a protein complex and T cell co-receptor [35,36], and a cluster of differentiation 20 (CD20), a protein expressed on the surface of B cells [37]. We closely observed alterations that occurred within the gingival epithelium, as well as in the superficial and deep chorion layers.…”