Генетическая тромбофилия у пациентов с диабетической ретинопатией на фоне сахарного диабета 2 типа

DOI: 
10.15275/pssr.2026.0103
Год & Том - Выпуск: 
Авторы: 
Шелковникова Т.В., Тахчиди Х.П., Уразова О.И., Вавин Г.В., Баркова Н.Ю., Бессонов Ю.П., Чечин А.А.
Тип статьи: 
Резюме: 
На фоне сахарного диабета (СД) у пациентов страдают практически все звенья системы гемостаза, что приводит к развитию тромбофилии. В основе патологических изменений в организме пациентов на фоне СД лежит генерализованное поражение сосудистой системы – макро- и микроангиопатия. Ряд авторов утверждает, что многофакторная наследственная тромбофилия (МНТ) является фактором риска ретинальных артериальных (АОСС), окклюзий вен сетчатки (ОВС) у пациентов с диабетической ретинопатией (ДР). Мало изучены гены гемостаза и распространенность межгенных ассоциаций у больных с ДР, ДМО с СД 2 типа. Цель исследования. Исследовать и проанализировать изменения в системе гемостаза, мутации, полиморфизм генов гемостаза у пациентов с клиническими формами ДР и ДМО на фоне СД2. Материалы и методы. Проведен анализ 50 амбулаторных карт пациентов с ДР (100 глаз). Возраст пациентов – 45÷55лет; жен. – 30 чел., муж. – 20 чел. Исследования системы гемостаза проводились скрининговыми и специальными методами. Молекулярно-генетическое тестирование – методом ПЦР. 3 группы пациентов с ДР: НПДР-2 – 20 чел.; НПДР-3 – 15чел; ППДР – 15 чел. Сопутствующие заболевания: СД, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца у 18 чел.; макроангиопатия нижних конечностей – 8 чел.; диабетическая нефропатия – 4 чел. Уровень глюкозы – 8,7 ± 2,4 ммоль/л. Длительность наблюдения от 2 недель до 5 лет. Офтальмологические исследования. Стандартные методы исследования, специальные методы исследования. Результаты. Многофакторная наследственная тромбофилия (МНТ) встречалась у пациентов с окклюзией вен сетчатки в 100% случаев, в том числе у 16% в сочетании с ВА. В гр. 1,2,3 преобладает с мутация в гене FGB: -455 G>A в сочетании с генами эндотелиальной дисфункции(ACE, ATGR1, AGT, NOS3) - 40%; а так же мутация в гене F2: 20210G>A в сочетании с мутацией в гене F5: 1691 G>A, с генами ACE, ATGR1, AGT, в сочетании с геном тромбоцитов P2Y12 ins801A (AP) – фолатными и генами эндотелия – 18%; в гене PAI: – 675 5G>4G с генами эндотелия, фолатными генами – 14%. Полиморфизм в гене F13A в сочетании с полиморфизмом рецептора гена тромбоцитов: ITGA2: 807 С>Т – 12%. Выводы. МНТ лежит в основе тромбогеморрагического синдрома в микроциркуляторном русле сосудов сетчатки с ДР, ДМО, с зонами ишемии, в центре и на периферии сетчатки. Патологические изменения в системе гемостаза, мутация и полиморфизм генов гемостаза, межгенные ассоциации, циркуляция ВА в крови, связаны с риском высокого кистозного макулярного отека у пациентов ДР, а также с сосудистыми катастрофами: ОВС, АОСС у пациентов с сердечно-сосудистой патологией на фоне СД2.
Цитировать как: 
Шелковникова Т.В., Тахчиди Х.П., Уразова О.И., Вавин Г.В., Баркова Н.Ю., Бессонов Ю.П., Чечин А.А. Генетическая тромбофилия у пациентов с диабетической ретинопатией на фоне сахарного диабета 2 типа. Психосоматические и интегративные исследования 2026; 12: 0103.

 

Введение

Сахарный диабет (СД) приобрёл в последнее десятилетие эпидемический характер распространения в популяции: к 2025 году, по данным экспертов ВОЗ, в мире увеличение числа больных с данной патологией до 380 млн. человек, из которых более 90% приходится на СД 2 типа.  Основной причиной летальности при СД 2 типа являются сосудистые, в том числе цереброваскулярные осложнения [1].

Известно, что атеросклероз сосудов головного мозга является одним из ведущих факторов развития ишемических нарушений мозгового кровообращения, а СД является независимым фактором их развития. Рядом авторов высказывалось мнение об общности патогенетических механизмов атеросклероза, сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и СД 2 типа [1, 2]. 

Сахарный диабет (СД) – группа метаболических (обменных) заболеваний, характеризующихся гипергликемией, которая является результатом дефектов секреции или действия инсулина, или совместного влияния этих факторов. Хроническая гипергликемия при диабете сочетается с повреждением, дисфункцией и развитием недостаточности различных органов, особенно глаз, почек, нервов, сердца и кровеносных сосудов [3, 4].

Одной из наиболее частых причин инвалидизации и смерти больных СД являются сосудистые осложнения, требующие длительного и дорогостоящего лечения.  В то же время ранняя диагностика и эффективная терапия этого грозного заболевания может отсрочить или предотвратить возникновение осложнений при тщательном исследовании изменений в системе генов гемостаза и генетической тромбофилии. Среди причин слепоты в возрастной группе до 50 лет ДР занимает первое место. Через 20 лет после начала заболевания ДР развивается у 90-100% пациентов с сахарным диабетом 1 типа (СД-1) и 60% с сахарным диабетом 2 типа (СД-2), приводя к слабовидению у 10% и слепоте у 2% пациентов. Вопрос о причинах возникновения диабетических осложнений до сих пор окончательно не решен. Особый вклад в патогенез осложнений СД вносят специфические микрососудистые поражения, приводящие к нарушению зрения. Традиционно СД-2 рассматривают как следствие длительной декомпенсации углеводного обмена, и нередко ангиопатия диагностируется только на поздних стадиях СД-2. На фоне СД у пациентов страдают практически все звенья системы гемостаза, что приводит к развитию тромбофилии. В то же время клинический опыт и анализ литературных источников свидетельствует о наличии специфических изменений в сетчатке глаза на момент постановки диагноза [3, 4, 5].

На ранних стадиях заболевания дисфункция систем коагуляции и фибринолиза приводит к появлению ретинопатии и нефропатии [6].

Общепризнанным фактом является то, что процесс свёртывания крови определяется состоянием трех компонентов системы гемостаза: тромбоцитов, факторов коагуляции и целостности сосудистой стенки. Если хотя бы один из компонентов нарушен, то активизируется процесс, приводящий к тромбообразованию. В основе патологических изменений в организме пациентов на фоне СД лежит генерализованное поражение сосудистой системы – макро- и микроангиопатия. Длительность и качество жизни больных СД в настоящее время определяются развитием поздних сосудистых осложнений этого заболевания, одним их которых является диабетическая ретинопатия (ДР) [7, 8].

В отечественной и зарубежной литературе слабо освещены аспекты наследственной тромбофилии в патогенезе сосудистых осложнений у пациентов с СД-2. Ряд авторов утверждает, что многофакторная наследственная тромбофилия является фактором риска ретинальных артериальных (АОСС), окклюзий вен сетчатки (ОВС) у пациентов с ДР. В дальнейшем научные исследования привели к существенному расширению представлений о возможных причинах повышенной склонности к тромбозу [9].

Ассоциированными генами, а также генами ЭД являются гены ренин-ангиотензиновой системы (Therenin-angiotensinsystem, RAS), синтаза оксида азота (nitric oxide synthase, eNOS), которые участвуют в патогенезе ССЗ. Мутации в генах ангиотензин–превращающего фермента (angiotensin-convertingenzyme, ACE), ангиотензиногена (angiotensinogen, AGT) и рецептора ангиотензиногена типа 1 (angiotensinogenreceptortype 1, AGTR1), гена эндотелиальной синтазы оксида азота (nitric oxide synthase, eNOS) могут быть маркерами риска ССЗ и нарушения свертываемости крови. Распространенные полиморфизмы генов могут также сильно взаимодействовать как между собой, так и с менее распространенными мутациями, приводя к потенциально опасным для жизни состояниям [8, 9].

 Известным отечественным исследователем в этой области проф. З. С. Баркаганом под тромбофилией предложено понимать не только приведенные выше причины, но и приобретенные (вторичные, симптоматические) нарушения гемостаза, которым свойственна предрасположенность к раннему появлению и рецидивированию тромбозов, тромбоэмболий, ишемий и инфарктов органов. Особое значение в предложенной автором классификации придавалось состояниям при обменных заболеваниях – диабете, ожирении, аутоиммунных и инфекционно-иммунных заболеваниях – иммунных тромбоваскулитах, сепсисе и т.д., а также медикаментозным воздействиям, так называемым ятрогенным формам тромбофилии.

Исследователями – учеными и клиницистами Научно-исследовательского института комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний СО РАМН, Кемерово; Алтайским филиалом

Гематологического научного центра РАМН, Барнаула была изучена распространенность межгенных ассоциаций у больных с тяжелой стенокардией, СД 2 типа и здоровых лиц. Установлено, что частота мутаций, фактора V Leiden и MTHFR статистически значима выше генов PAI-I, протромбина встречаемости этих нарушений у практически здоровых людей. Можно также видеть, что наиболее часто у больных выявлялись аллельные полиморфизмы PAI-I и MTHFR [10]. В научной литературе мало исследований о мутациях и полиморфизме генов гемостаза у пациентов с ДР и ДМО.

Цель исследования

Исследовать и проанализировать изменения в системе гемостаза, мутации, полиморфизм генов гемостаза у пациентов с клиническими формами ДР и ДМО на фоне СД2.

Материалы и методы

Проведен анализ 50 амбулаторных карт пациентов с ДР (100 глаз), с клинико- лабораторными изменениями в системе гемостаза, генетической тромбофилией у этих пациентов.

Пациентов разделили на 3 группы. Выделили следующие клинические формы диабетической ретинопатии: непролиферативная диабетическая ретинопатия 2 (НПДР-2) 20 чел.; непролиферативная диабетическая 3 (НПДР-3) – 15чел; препролиферативная диабетическая ретинопатия (ППДР) – 15 чел. Возраст пациентов – 45÷55: женщин – 30 чел., мужчин – 20 чел.

Контрольная группа, 50 чел., для исследования генетических маркеров тромбофилии включала лиц, не имевших в анамнезе тромботических эпизодов, исключен сахарный диабет. Контрольная группа была составлена по данным литературы для пациентов в возрасте – 45÷55 лет.

Сопутствующие заболевания СД: гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца у 18 чел.; гиперхолестеролемия у 10 пациентов (5,8-6,4 мкмоль/л) и гипергомоцистеинемия (ГГЦ) у 20 чел. (ГЦ 15-17 мкмоль/л); макроангиопатия нижних конечностей – 8 чел.; диабетическая нефропатия – 4чел. На фоне лечения уровень глюкозы – 8,7 ± 2,4ммоль/л. Длительность наблюдения составила от 2 недель до 5 лет.

Офтальмологические исследования

Стандартные методы исследования: визометрия, тонометрия, периметрия, прямая офтальмоскопия. Специальные методы исследования: осмотр глазного дна с линзой Гольдмана, фото глазного дна, ФАГ глазного дна, оптическая когерентная томография сетчатки (ОСТ), компьютерная периметрия.

 Исследования системы гемостаза проводились скрининговыми и специальными методами автоматизированной коагулометрии: определение активности фактора Виллебранда (фВ), антитромбина III, активированного протеина С (АПС), VIIIф, количественное содержание Vф в плазме; определение резистентности фактора V к активированному протеину С, РАПС или индекс APC = резистентности; количественное определение растворимых фибринмономерных комплексов, РФМК; количественное содержание фибриногена (по Клаусу). Выявление ВА проводилось с использованием ядовых тестов, а также подтверждающими тестами с плазмой донора и корригирующими фосфолипидами, исследование плазмы на ВА повторяли через 12 недель. Референсные значения ВА до 0,8у.е.-1,2 у.е.  ВA по своим функциональным свойствам гетерогенны и в зависимости от способности удлинять фосфолипид-зависимые и фосфолипид-независимые коагуляционные тесты; могут быть разделены на 4 типа. При этом ВA 1 и 2 типов не обладают значительной тромбогенностью, тогда как ВA 3 и 4 типов – высоко тромбогенны. Уровень ВА 1,25-1.35 у.е. выявлен в 16% у пациентов с ДР, ДМО, относится к типу умеренно тромбогенному.

Исследование плазмы крови методом ИФА на гомоцистеин (ГЦ). Референсные значения ГЦ в крови взрослых здоровых людей 5-15 мкмоль/л, но у лиц с факторами риска пограничным следует считать ГЦ не 15 мкмоль/л, а 10 мкмоль/л (РКО).

Молекулярно-генетическое тестирование методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени (inReal-TimePCR):  мутация гена F2: 20210G>A; мутация в  гене F5: 1691 G>A; мутация в  гене FGB: -455 G>A; полиморфизм  F13A; полиморфизм в  гене  рецептора интегринов тромбоцитов: ITGA2: 807 С>Т; ITGB3: 1565Т>С; ингибитора активатора плазминогена I типа (PAI-1): -675 5G>4G; полиморфизм фолатных генов MTHFR С677Т, МTHFR1268, MMFR; полиморфизм генов ренин ангиотензиновой  системы: ACE, ATGR1, AGT;   полиморфизм гена NOS3.

Статистическая обработка результатов выполнена   на персональном компьютере с помощью пакета прикладных программ Statistica 6.0 (Statsoft) for Windows. Статистически достоверными считали различия при уровне значимости p<0,05.

Результаты и обсуждение

Высокий уровень фВ, VIIIф и протеина С коррелирует с толщиной сетчатки в макуле у пациентов с НПДР, ППДР (R1 - 0,93  коэффициент корреляции фВ с толщиной сетчатки макулы у пациентов с клиническими формами ДР; R2 – 0,93  коэффициент корреляции  уровня активности фактора VIII с толщиной сетчатки макулы у пациентов с клиническими формами ДР; R3 – 0,84  коэффициент корреляции активности протеина С с толщиной сетчатки макулы у пациентов с клиническими формами ДР; R4 – 0,96 коэффициент корреляции РФМК с толщиной сетчатки макулы у пациентов с клиническими формами ДР (табл.1).

Таблица 1. Изменения в системе гемостаза у пациентов с диабетической ретинопатией

Показатели

Контроль-ная группа, n=50

НПДР-2, n=20

НПДР-3, n=15

ППДР, n=15

Активность фактора Виллебранда, %

108,9±4,4

128,6±2,7*

133±2,5**

145±2,8***

Активность фактора VIII, %

 

104±4,1

130,2±2,2*

142,2±3,8**

148,6±2,2***

Активность   протеина С, %

 

115,8±0,5

130,3±4,2*

138,5±3,2**

143±4,2***

РФМК, мг%

 

3,6±0,17

5,8±0,30*

6,27±0,30**

9,5±0,45***

ОСТ макул, мкм

 

160±12,7

220±14,4

270±15,7

310±13,7

Примечание:

*– достоверное различие с нормой p ≤0.05

** – достоверное различие между группами больных НДПР -2 и НПДР-3 p ≤0.05

***– достоверное различие между группами больных НПДР-3 и ППДР p ≤0.05

фВ – активность фактора Виллебранда, %, повышенный уровень фВ-эндотелиальная дисфункция (ЭД); VIII ф – активность фактора VIII, %; повышение уровня – ЭД, показатель ишемии.  Протеин – активность протеина С, %; РФМК – мг %, повышение уровня РФМК – показатель тромбинемии, наклонности к тромбозу; ОСТ макулы – толщина сетчатки, мкм.

По сравнению с контрольной группой, у больных с ДР наблюдается активация компонентов системы гемостаза, ответственных за нарушения функции эндотелия. Более всего активируется фактор VIII: у пациентов с НПДР-2 на 25%, с НПДР-3 = на 39%, а у больных с ППДР = на 44 %.  Рост активности фактора VIII сопряжен с повышением активности фВ у пациентов с НПДР-2 по сравнению со здоровыми людьми на 18%, у пациентов с НПДР-3 = на 28%; у пациентов с ППДР на 37%. Активность протеина С – также значительно возрастает у пациентов с НПДР-2 на 13%, у пациентов с НПДР-3 – на 22%, у пациентов с ППДР – на 39%, что связано с прогрессированием клинических проявлений ДР.

Увеличение значений маркеров тромбогенной активности (фВ, фактора VIII, АПС, РФМК) по стадиям ДР свидетельствует о её прогрессировании, характеризует окклюзию капилляров сетчатки, что приводит к возникновения обширных зон нарушения кровоснабжения и повышенную проницаемость мелких сосудов сетчатки.

Рост показателей эндотелиальной дисфункции (фВ, фактора VIII,  АПС, РФМК) коррелирует с возрастанием  частоты случаев  диабетического макулярного отека как у пациентов с НПДР (НПДР-2, НПДР-3) , ППДР ( R1 -0,93 коэффициент корреляции фВ с толщиной сетчатки макулы у пациентов с клиническими формами ДР; R2 -0,93  коэффициент корреляции  уровня активности фактора VIII  с толщиной сетчатки макулы у пациентов с клиническими формами ДР; R3 - 0,84  коэффициент корреляции активности протеина С с толщиной сетчатки макулы у пациентов с клиническими формами ДР; R4 -0,96  коэффициент корреляции РФМК с толщиной сетчатки макулы у пациентов с клиническими формами ДР) .

Пропотевание ретинальных капилляров приводит к ретинальному отеку: диффузному вследствие просачивания плазмы и локальному в результате образования микроаневризм. Первый заканчивается «мягким экссудатом» и кистевидными дегенерациями, а второй – «твердым экссудатом».

 У пациентов с непролиферативной ДР на фоне СД 2 имел место фокальный макулярный отек в 17% случаев. На фоне препролиферативной ДР наблюдается умеренный фокальный макулярный отек в 4 % случаев, плоский диффузный макулярный отек 18% и диффузный высокий макулярный отек (8%).

Рис. 1.  Фото глазного дна, ОСТ макулы пациента П. 52 лет, диагноз: ППДР, диффузный кистозный макулярный отек. МН1: ген FGB: -455 G>A, ген  PAI-1: -675 5G>4G с геном ACE с генами NOS3,HPA-2.

Исследование полиморфизма HPA-2 (A1/A2) гена тромбоцитарного гликопротеина 1b (GP1b) имеет прогностическое значение, позволяющее оценить риск развития ишемического инсульта. Данный полиморфизм определяет антигенную принадлежность тромбоцитов соответственно к 1 или 2 группе HPA (варианты А1 и А2). В ряде исследований показано, что носители варианта А2 имеют повышенный риск коронарного тромбоза, ишемического инсульта и снижение возраста его наступления [10,11,12].

Многофакторная наследственная тромбофилия (МНТ) встречалась у пациентов с окклюзией вен сетчатки в 100% случаев, в том числе у 16% в сочетании с ВА. В гр. 1,2,3 преобладает с мутация в гене FGB: -455 G>A в сочетании с генами эндотелиальной дисфункции(ACE, ATGR1, AGT, NOS3) - 40%;  а так же мутация в  гене F2: 20210G>A в сочетании с мутацией в гене F5: 1691 G>A, с генами  ACE, ATGR1, AGT, в сочетании с геном тромбоцитов P2Y12 ins801A (AP)-с фолатными и  генами эндотелия = 8%; в гене PAI: -675 5G>4G с генами эндотелия, фолатными генами = 14%. Полиморфизм в гене F13A в сочетании с полиморфизмом рецептора   гена тромбоцитов: ITGA2: 807 С>Т = 12%. 

Высокий кистозный диабетический макулярный отек выявлен у пациентов с НПДР (НПДР-2, НПДР-3), ППДР в 47% случаев. Имеется распространенность межгенных ассоциаций у больных с ДР, ДМО в сочетании с кардиоваскулярной патологии у пациентов с ДР.

Важно проводить тщательный отбор пациентов с ДМО на фоне ДР и СД 2 типа для проведения консервативного медикаментозного, хирургического, лазерного лечения. Обращая особое внимание на исследование гемостаза, наличие ВА, мутаций и полиморфизм генов гемостаза. Эффективность лечения ДР значительно снижается по мере её прогрессирования, в связи с чем проведение диагностических и лечебно-профилактических мероприятий целесообразно начинать с самых ранних стадий её развитии на фоне коррекции гипергликемии современными сахароснижающими препаратами; своевременно назначать антикоагулянты, а также  дезагреганты, учитывая полиморфизм генов рецепторов  интегринов тромбоцитов  ( ITGA2: 807 С>Т; ITGB3: 1565Т>С) и редко встречающиеся гены тромбоцитов  P2Y12 ins801A (AP), HPA-2. У пациентов с СД 2 типа при наличии генетической тромбофилии с полиморфизмом генов рецепторов интегринов тромбоцитов ITGA2: 807 С>Т резистентность к аспирину, у пациентов с СД 2 типа при наличии генетической тромбофилии с полиморфизмом генов рецепторов  интегринов тромбоцитов ITGB3: 1565Т>С резистентность к аспирину и клопидогрелю. Полиморфизм в гене рецептора тромбоцитов к индуктору АДФ P2Y12 ins801A (AP) MN повышает способность тромбоцитов к агрегации, вызывает нечувствительность к клопидогрелу при его применении, что повышает риск посттравматических и послеоперационных кровотечений [11,12].

Рис. 2 Фото глазного дна и ОСТ пациента К.50л. с ППДР с диффузным кистозным ДМО. Полиморфизм в гене F13A в сочетании с полиморфизмом рецептора гена тромбоцитов: ITGA2: 807 С>Т, с полиморфизмом в гене  PAI-1: -675 5G>4G с фолатными генами: MTHFR  С677Т; MTHFR 1298;  MTRR (66 A>G)

Эндотелиальный ингибитор активатора плазминогена подавляет процесс фибринолиза, гетерозиготная мутация PAI-1: -675 5G>4G свидетельствует о повышенном уровне данного фермента в крови, что уменьшает её фибринолитическую активность, данное состояние связано с гиперкоагуляцией.

MTRR 66GG является фактором риска тромбоза глубоких вен и возрастает при наличии полиморфизмов MTHFR 677CT/1298. Ген MTRR кодирует фермент метионинсинтазаредуктаза (MSR), который участвует в синтезе метионина путем восстановления метионинсинтазы до функционального состояния. В Кузбассе лица с полиморфизмом MTRR 66GG имели тенденцию к более высокому уровню гомоцистеина, чем гомозиготы 66AA (дикий тип) – 27,9%, уровень гомоцистеина положительно коррелировал с повышенной частотой повреждения ДНК.

ГГЦ способствует повреждению сосудов, ингибируя рост эндотелиальных клеток и восстановление эндотелия, а также приводит к пролиферации гладкомышечных клеток сосудистой стенки, дифференцировке воспалительных моноцитов, окислению липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и протромботическому состоянию; в ряде клинических наблюдений демонстрируется значимость гипергомоцистеинемии как фактора риска тромбоза сосудов сетчатки [10,11,12].

Генетические полиморфизмы MTHFR встречаются у 46,3% пациентов с прогрессированием атеросклеротического процесса на фоне целевых значений липидограммы и с сохраняющейся гиперкоагуляцией на фоне приема стандартных доз дезагрегантов и антикоагулянтов. В структуре полиморфизмов гетерозиготное носительство преобладает над гомозиготным. Наличие у индивидуума полиморфизмов генов фолатного цикла способствует появлению ГГЦ. Наиболее частой наследственной причиной ГГЦ являются точечные мутации в гене фермента метилентетрагидрофолатредуктазы (МТГФР), локализованной в первой хромосоме [9,10].

У всех пациентов ДР с ВА значительно возрастает дисбаланс в системе гемостаза и эндотелиальная дисфункция, а также запускается не только цитокиновый каскад реакций воспаления, но и нарастает ишемия в микроциркуляторном русле сетчатки и сосудистой оболочке, что сопровождается выраженным ретинальным тромбогеморрагическим синдромом в виде рецидивирущей ОВС в 12% с высоким диффузным персистирующим ДМО с ОНЭС в 8% случаев. АОСС у больных ДР с ВА в 5,3%.  Уровень ВА 1,25-1,35 у.е.  ВА ломает физиологическую регуляцию системы гемостаза – снижает тромборезистентность эндотелия, активирует тромбоцитарный гемостаз, снижает активность естественных антикоагулянтов, что и приводит к развитию гиперкоагуляции, усугубляет ЭД. Некоторые научные публикации описывают наследственный характер тромбофилии с ВА [3].

Рис. 3. Фото глазного дна, ОCТ ангиография, пациентки П. 55 лет с СД 2 типа с частичным тромбозом ЦВС на фоне мутацииFVLeiden с ВА, с выраженным ретинальным тромбогеморрагическим синдромом, зонами ишемии и ликиджа, высоким диффузным кистозным макулярным отеком(852мкм). МНТ: мутация в гене FGB: -455 G>A в гене F2: 20210G>A в сочетании с мутацией в гене F5: 1691 G>A, в гене PAI: -675 5G>4G в  сочетании с MTHFR С677Т; MTHFR 1298. Полиморфизм гене ACE, в сочетании полиморфизмом гена NOS3+ P2Y12 ins801A (AP). 

Полиморфизм в гене рецептора тромбоцитов к индуктору АДФ P2Y12 ins801A (AP) MN повышает способность тромбоцитов к агрегации, вызывает нечувствительность к клопидогрелу при его применении, что повышает риск посттравматических и послеоперационных кровотечений [10,11,12]. У пациентов с диабетическим макулярным отеком выявлена многофакторная наследственная тромбофилия в 47% случаев: мутация генов PAI-I, протромбина, фактора V Leiden в сочетании с ВА = 16%, мутация в гене MTHFR – 21% случаев. Дефектный фактор V, как фактор FV Leiden, инактивируется гораздо медленнее, чем нормальный, что приводит к стабилизации протромбиназного комплекса и увеличению скорости образования тромбина, что при определенных условиях приводит к возникновению тромбоза в любом возрасте [9,10,11,12].

Выводы

1. МНТ с генами гемостаза высокого тромбогенного риска (мутация в гене FGB: -455 G>A в гене F2: 20210G>A в сочетании с мутацией в гене F5: 1691 G>A, в гене PAI: -675 5G>4G в сочетании с MTHFR С677Т; MTHFR 1298) лежит в основе тромбогеморрагического синдрома в микроциркуляторном русле сосудов сетчатки с ДР, ДМО, с зонами ишемии, в центре и на периферии сетчатки.

2. Патологические изменения в системе гемостаза, мутация и полиморфизм генов гемостаза, межгенные ассоциации, циркуляция ВА в крови, связаны с риском высокого кистозного макулярного отека у пациентов ДР, а также с сосудистыми катастрофами: ОВС, АОСС у пациентов с сердечно- сосудистой патологией на фоне СД2. 

3. Полученные результаты могут быть использованы в лабораторно-клиническом контроле гемостаза пациентов с ДР, ДМО для проведения своевременной диагностики и адекватной консервативной патогенетической терапии и грамотного подбора пациентов для хирургического лечения т.ч. лазерной коагуляции сетчатки.

Ссылки: 
  1. Lumbroso B., Rispoli M., Sawastano M.C. Диабетическая ретинопатия: под ред. В.В. Нероева; научн. ред. О.В. Зайцевой; пер. с англ. А.Е.Дугиной. М.: Апрель, 2016. 107с.
  2. Северина А.С., Шестакова М.В. Нарушение системы гемостаза у больных сахарным диабетом. Сахарный диабет 2004; 1: 64-67.
  3. Шелковникова Т. В., Тахчиди Х. П., Коршунов Г. В., Кацадзе Ю. Л., Шишлянникова Н. Ю.  Ретинальный тромбогеморрагический синдром у пациентов с нарушениями в системе гемостаза на фоне сахарного диабета II типа. Медицинский алфавит. Современная лаборатория 2015; 8 (2): 39-42.
  4. Щепанкевич Л.А., Вострикова Е.В., Пилипенко П.И., Ахундова Л.Э., Федорова К.О. Клинические особенности ишемического инсульта, развившегося на фоне сахарного диабета 2 типа. Медицина и образование в Сибири. Сетевое научное издание НГМУ 2012; 3.
  5. Чумакова, А.П. Момот, А.А. Козаренко, Н.Г. Веселовская. Генетическая предрасположенность к атеротромбозам у пациентов СД2 и тяжелой стенокардией. CardioСоматика 2010; 1 (4): 537-542.
  6. Зубаиров Д.М. Молекулярные основы свертывания крови и тромбообразования. Казань: Фэн, 2000. 364 с.
  7. Щепанкевич Л. А. Эндотелиальная дисфункция при ишемическом инсульте у больных сахарным диабетом. Журн. неврологии и психиатрии им. С. С.Корсакова 2011; 12: 28-30.
  8. Шелковникова Т.В., Тахчиди Х.П., Баркова Н.Ю., Вавин Г.В., Кацадзе Ю.Л., Шишлянникова Н.Ю. Некоторые аспекты патогенеза и комплексного лечения диабетического макулярного отека на фоне сахарного диабета 2 типа. Российская детская офтальмология 2018; 2: 14-19.
  9. Тромбофилии. Врожденные и приобретенные нарушения в системе гемостаза, предрасполагающие к развитию тромбоза. Папаян Л.П., Капустин С.И., Шмелева В.М., Кобилянская В.А. Глава в кн. Рациональная фармакотерапия в гематологии под ред. О.А. Рукавицына.  Москва: Литтера, 2021. 784 с. (15-28).
  10.  Момот А.П., Николаева М.Г., Воробьева Н.А. Наследственные тромбофилии. Система гемостаза. Теоретические основы и клинические практика. Национальное руководство. М.А. Пантелеев, А.Н. Свешников, О.В. Сомонова [и др.]; под ред. О.А. Рукавицына, С.В. Игнатьева. – «ГЭОТАР-Медиа», 2024. с. 351-378.
  11.  Разумов А.С., Вавин Г.В., Попонникова Т.В. Современный биомаркеры риска развития и диагностики структурно-функциональных нарушений и тканей (справочник). Кемерово, 2012. 81с.
  12.  Кацадзе Ю.Л., Морозова Т.В., Мазепова Н.И. О необходимости лабораторного контроля безопасности дезагрегантной терапии. Тромбоз, гемостаз и реология 2015; 2 (62): 71-75.
Об авторах: 

Шелковникова Татьяна Васильевна - к.м.н., врач-офтальмолог высшей категории интраокулярной лазерной хирургии Кузбасская клиническая больница им. С.В. Беляева, г. Кемерово, Россия ORCIDiD 0000-0002-8857-3190 e-mail: t.shelkovnikova@gmail.com

Тахчиди Христо Периклович - проректор по лечебной работе РНИМУ им. Н.И. Пирогова, директор Научно-исследовательского центра офтальмологии РНИМУ им. Н.И. Пирогова, профессор кафедры офтальмологии ИМД РНИМУ им. Н.И. Пирогова, академик РАН, д.м.н., профессор. ORCID: 0000-0002-0621-5905 SPIN: 7699-5089 e-mail: hpt1301@gmail.com

Уразова Ольга Ивановна - д.м.н., профессор кафедры патофизиологии СибГМУ, член-корреспондент РАН. Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск ORCID 0000-0002-9457-8879 e-mail: urazova.oi@ssmu.ru

Вавин Григорий Валерьевич - к.м.н., доцент, руководитель курса клинической лабораторной диагностики кафедры медицинской биохимии, заведующий центральной научно-исследовательской лаборатории ФГБОУ ВО Кемеровский Государственный медицинский университет Минздрава России, заместитель главного врача по клинико-диагностической службе Кузбасской областной клинической больницы им. С.В. Беляева; ORCID: 0000-0003-0179-0983) e-mail: okb-lab@yandex.ru 

Баркова Наталья Юрьевна - врач-офтальмолог высшей категории, функционалист ОКТ и ОКТ- ангиографии. Кузбасская клиническая больница им. С.В. Беляева, отделение лазерной хирургии, г. Кемерово, Россия ORCID: 0009-0008-6220-3168 e-mail: nat.barkova@mail.ru

Бессонов Юрий Павлович - врач-медицинский статистик высшей категории, Кузбасская клиническая больница им. С.В. Беляева, г.Кемерово, Россия ORCID: 0009-0001-2434-0187 e-mail: tyct2026@gmail.com

Чечин Артем Александрович - врач-офтальмолог. Кузбасская клиническая больница им. С.В. Беляева, отделение лазерной хирургии, г. Кемерово, Россия ORCID: 0009-0009-8158-133X e-mail: chechin.artyom@yandex.ru

Поступила в редакцию 26 ноября 2025 г., Принята в печать 28 марта 2026 г.

English version
Title: 
Genetic Thrombophilia in Patients with Diabetic Retinopathy Associated with Type 2 Diabetes Mellitus
Authors: 
Shelkovnikova T.V., Takhchidi Kh.P., Urazova O.I., Vavin G.V., Barkova N.Yu., Bessonov Yu.P., Chechin A.A.
Abstract: 
Against the background of diabetes mellitus (DM), virtually all components of the hemostasis system are affected in patients, leading to the development of thrombophilia. The pathological changes in the body of patients with DM are based on generalized damage to the vascular system – macro- and microangiopathy. A number of authors state that multifactorial hereditary thrombophilia (MHT) is a risk factor for retinal arterial occlusions (RAO) and retinal vein occlusions (RVO) in patients with diabetic retinopathy (DR). Hemostasis genes and the prevalence of intergenic associations in patients with DR and diabetic macular edema (DME) with type 2 DM are poorly studied. Objective. To investigate and analyze changes in the hemostasis system, mutations, and polymorphisms of hemostasis genes in patients with clinical forms of DR and DME associated with type 2 DM. Materials and Methods. An analysis of 50 outpatient records of patients with DR (100 eyes) was performed. Patient age was 45–55 years; 30 were female, 20 were male. Hemostasis system studies were conducted using screening and specialized methods. Molecular genetic testing was performed using PCR. Three groups of patients with DR were identified: NPDR-2 – 20 patients; NPDR-3 – 15 patients; PDR – 15 patients. Concomitant diseases: DM, hypertension, coronary heart disease in 18 patients; lower extremity macroangiopathy in 8 patients; diabetic nephropathy in 4 patients. Glucose level was 8.7 ± 2.4 mmol/L. Follow-up duration ranged from 2 weeks to 5 years. Ophthalmological examinations included standard and specialized methods. Results. Multifactorial hereditary thrombophilia (MHT) was found in 100% of patients with retinal vein occlusion, including 16% in combination with lupus anticoagulant (LA). In groups 1, 2, and 3, the FGB gene mutation (-455 G>A) combined with endothelial dysfunction genes (ACE, ATGR1, AGT, NOS3) predominated – 40%; the F2 gene mutation (20210G>A) combined with the F5 gene mutation (1691 G>A), with ACE, ATGR1, AGT genes, combined with the platelet gene P2Y12 ins801A (AP), with folate cycle genes and endothelial genes – 18%; the PAI-1 gene (-675 5G>4G) with endothelial and folate genes – 14%. Polymorphism in the F13A gene combined with the platelet receptor gene polymorphism ITGA2: 807 C>T – 12%. Conclusions. MHT underlies thrombohaemorrhagic syndrome in the microvasculature of the retina with DR, DME, with zones of ischemia in the center and periphery of the retina. Pathological changes in the hemostasis system, mutations and polymorphisms of hemostasis genes, intergenic associations, and the circulation of LA in the blood are associated with the risk of high cystic macular edema in DR patients, as well as with vascular catastrophes: RVO, RAO in patients with cardiovascular pathology associated with type 2 DM.
Keywords: 
hemostasis, genetic thrombophilia, retinal venous and arterial occlusions, lupus anticoagulant
Cite as: 
Shelkovnikova T.V., Takhchidi Kh.P., Urazova O.I., Vavin G.V., Barkova N.Yu., Bessonov Yu.P., Chechin A.A. Genetic Thrombophilia in Patients with Diabetic Retinopathy Associated with Type 2 Diabetes Mellitus. Psychosomatic and Integrative Research 2026; 12: 0103.

 

Introduction

Over the last decade, diabetes mellitus (DM) has acquired an epidemic prevalence in the population: according to WHO experts, by 2025 the number of patients with this pathology worldwide is expected to reach 380 million, of which more than 90% are cases of type 2 DM. The primary cause of mortality in type 2 DM is vascular complications, including cerebrovascular complications [1].

It is known that cerebral atherosclerosis is one of the leading factors in the development of ischemic cerebrovascular accidents, and DM is an independent risk factor for their development. Several authors have suggested a commonality in the pathogenetic mechanisms of atherosclerosis, cardiovascular diseases (CVD), and type 2 DM [1, 2].

Diabetes mellitus (DM) is a group of metabolic diseases characterized by hyperglycemia, which results from defects in insulin secretion, insulin action, or a combination of these factors. Chronic hyperglycemia in diabetes is associated with damage, dysfunction, and eventual failure of various organs, especially the eyes, kidneys, nerves, heart, and blood vessels [3, 4].

Vascular complications, requiring prolonged and costly treatment, are among the most common causes of disability and death in patients with DM. At the same time, early diagnosis and effective therapy of this formidable disease can delay or prevent the occurrence of complications through a thorough investigation of changes in the hemostasis gene system and genetic thrombophilia. Among causes of blindness in the age group under 50, DR ranks first. Twenty years after the onset of the disease, DR develops in 90-100% of patients with type 1 DM (T1DM) and 60% of patients with type 2 DM (T2DM), leading to low vision in 10% and blindness in 2% of patients. The causes of diabetic complications remain not fully understood. Specific microvascular lesions contribute significantly to the pathogenesis of DM complications, leading to vision impairment. Traditionally, T2DM is considered a consequence of prolonged decompensation of carbohydrate metabolism, and angiopathy is often diagnosed only in the late stages of T2DM. Against the background of DM, virtually all components of the hemostasis system are affected in patients, leading to the development of thrombophilia. At the same time, clinical experience and analysis of literature sources indicate the presence of specific changes in the retina at the time of diagnosis [3, 4, 5].

In the early stages of the disease, dysfunction of the coagulation and fibrinolysis systems leads to the appearance of retinopathy and nephropathy [6].

It is a well-established fact that the blood clotting process is determined by the state of three components of the hemostasis system: platelets, coagulation factors, and the integrity of the vascular wall. If at least one component is disturbed, the process leading to thrombus formation is activated. The basis of pathological changes in the body of patients with DM is generalized damage to the vascular system – macro- and microangiopathy. The duration and quality of life of DM patients are currently determined by the development of late vascular complications of this disease, one of which is diabetic retinopathy (DR) [7, 8].

In domestic and foreign literature, the aspects of hereditary thrombophilia in the pathogenesis of vascular complications in patients with T2DM are poorly covered. A number of authors state that multifactorial hereditary thrombophilia is a risk factor for retinal arterial occlusions (RAO) and retinal vein occlusions (RVO) in patients with DR. Subsequent scientific research has led to a significant expansion of understanding regarding the possible causes of an increased tendency to thrombosis [9].

Associated genes, as well as endothelial dysfunction (ED) genes, include genes of the renin-angiotensin system (RAS) and endothelial nitric oxide synthase (eNOS), which are involved in the pathogenesis of CVD. Mutations in the angiotensin-converting enzyme (ACE), angiotensinogen (AGT), angiotensinogen receptor type 1 (AGTR1), and endothelial nitric oxide synthase (eNOS) genes may serve as markers of CVD risk and blood clotting disorders. Common gene polymorphisms may also strongly interact both with each other and with less common mutations, leading to potentially life-threatening conditions [8, 9].

The well-known domestic researcher in this field, Prof. Z.S. Barkagan, proposed that thrombophilia be understood to include not only the aforementioned causes but also acquired (secondary, symptomatic) hemostasis disorders that predispose to the early onset and recurrence of thromboses, thromboembolisms, organ ischemia and infarctions. In the classification proposed by the author, particular importance was attached to conditions associated with metabolic diseases – diabetes, obesity, autoimmune and infectious-immune diseases – immune thrombovasculitis, sepsis, etc., as well as drug effects, the so-called iatrogenic forms of thrombophilia.

Researchers – scientists and clinicians from the Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences, Kemerovo; and the Altai Branch of the Hematological Research Center, Russian Academy of Medical Sciences, Barnaul – studied the prevalence of intergenic associations in patients with severe angina, type 2 DM, and healthy individuals. It was found that the frequency of mutations, Factor V Leiden, and MTHFR was significantly higher compared to the occurrence of PAI-I and prothrombin gene abnormalities in practically healthy individuals. It can also be observed that allelic polymorphisms of PAI-I and MTHFR were most frequently identified in patients [10]. There is a lack of research in the scientific literature regarding mutations and polymorphisms of hemostasis genes in patients with DR and DME.

Objective

To investigate and analyze changes in the hemostasis system, mutations, and polymorphisms of hemostasis genes in patients with clinical forms of DR and DME associated with T2DM.

Materials and Methods

An analysis was performed on 50 outpatient records of patients with DR (100 eyes), including clinical and laboratory changes in the hemostasis system and genetic thrombophilia in these patients.

Patients were divided into 3 groups. The following clinical forms of diabetic retinopathy were identified: non-proliferative diabetic retinopathy 2 (NPDR-2) – 20 patients; non-proliferative diabetic retinopathy 3 (NPDR-3) – 15 patients; pre-proliferative diabetic retinopathy (PPDR) – 15 patients. Patient age was 45–55 years: 30 were female, 20 were male.

The control group, consisting of 50 individuals for the study of genetic thrombophilia markers, included persons with no history of thrombotic events and with diabetes excluded. The control group was composed based on literature data for patients aged 45–55 years.

Concomitant diseases associated with DM: hypertension and coronary heart disease in 18 patients; hypercholesterolemia in 10 patients (5.8-6.4 μmol/L) and hyperhomocysteinemia (HHcy) in 20 patients (homocysteine (Hcy) 15-17 μmol/L); lower extremity macroangiopathy in 8 patients; diabetic nephropathy in 4 patients. Under treatment, glucose levels were 8.7 ± 2.4 mmol/L. Follow-up duration ranged from 2 weeks to 5 years.

Ophthalmological examinations

Standard methods: visometry, tonometry, perimetry, direct ophthalmoscopy. Specialized methods: fundus examination with a Goldmann lens, fundus photography, fundus fluorescein angiography (FFA), optical coherence tomography (OCT) of the retina, computer perimetry.

Hemostasis system studies were conducted using screening and specialized automated coagulometry methods: determination of von Willebrand factor (vWF) activity, antithrombin III, activated protein C (APC), factor VIII (FVIII), quantitative content of factor V (FV) in plasma; determination of factor V resistance to activated protein C, APC resistance or APC resistance index; quantitative determination of soluble fibrin monomer complexes (SFMC); quantitative content of fibrinogen (Clauss method). Detection of lupus anticoagulant (LA) was performed using venom-based tests, as well as confirmatory tests with donor plasma and phospholipid correction; plasma testing for LA was repeated after 12 weeks. Reference values for LA were up to 0.8 U – 1.2 U. LA is heterogeneous in its functional properties and, depending on its ability to prolong phospholipid-dependent and phospholipid-independent coagulation tests, can be divided into 4 types. While LA types 1 and 2 do not possess significant thrombogenicity, LA types 3 and 4 are highly thrombogenic. LA levels of 1.25-1.35 U were detected in 16% of patients with DR and DME, classified as moderately thrombogenic.

Plasma homocysteine (Hcy) levels were studied using ELISA. The reference range for Hcy in the blood of healthy adults is 5-15 μmol/L, but in individuals with risk factors, a borderline level is considered not 15 μmol/L, but 10 μmol/L (Russian Clinical Recommendations).

Molecular genetic testing using real-time polymerase chain reaction (PCR): F2 gene mutation: 20210G>A; F5 gene mutation: 1691 G>A; FGB gene mutation: -455 G>A; F13A polymorphism; platelet integrin receptor gene polymorphism: ITGA2: 807 C>T; ITGB3: 1565T>C; plasminogen activator inhibitor type 1 (PAI-1): -675 5G>4G; folate gene polymorphisms: MTHFR C677T, MTHFR 1268, MTRR; renin-angiotensin system gene polymorphisms: ACE, ATGR1, AGT; NOS3 gene polymorphism.

Statistical processing of results was performed on a personal computer using the Statistica 6.0 (Statsoft) for Windows application package. Differences were considered statistically significant at a significance level of p < 0.05.

Results and Discussion

High levels of vWF, FVIII, and protein C correlated with macular retinal thickness in patients with NPDR and PPDR (R1 – 0.93 correlation coefficient for vWF with macular retinal thickness in patients with clinical forms of DR; R2 – 0.93 correlation coefficient for factor VIII activity level with macular retinal thickness in patients with clinical forms of DR; R3 – 0.84 correlation coefficient for protein C activity with macular retinal thickness in patients with clinical forms of DR; R4 – 0.96 correlation coefficient for SFMC with macular retinal thickness in patients with clinical forms of DR) (Table 1).

Table 1. Changes in the Hemostasis System in Patients with Diabetic Retinopathy

Parameter

Control Group, n=50

NPDR-2, n=20

NPDR-3, n=15

PPDR, n=15

von Willebrand Factor Activity, %

108.9±4.4

128.6±2.7*

133±2.5**

145±2.8***

Factor VIII Activity, %

104±4.1

130.2±2.2*

142.2±3.8**

148.6±2.2***

Protein C Activity, %

115.8±0.5

130.3±4.2*

138.5±3.2**

143±4.2***

SFMC, mg%

3.6±0.17

5.8±0.30*

6.27±0.30**

9.5±0.45***

Macular OCT, µm

160±12.7

220±14.4

270±15.7

310±13.7

Note:

* – significant difference from the norm p ≤ 0.05;

** – significant difference between NPDR-2 and NPDR-3 patient groups p ≤ 0.05;

*** – significant difference between NPDR-3 and PPDR patient groups p ≤ 0.05.

vWF – von Willebrand factor activity, %, elevated level indicates endothelial dysfunction (ED); FVIII – factor VIII activity, %, elevated level indicates ED and ischemia. Protein C – protein C activity, %; SFMC – mg%, elevated level indicates thrombinemia, tendency to thrombosis; Macular OCT – retinal thickness, µm.

Compared with the control group, patients with DR showed activation of hemostatic components responsible for endothelial dysfunction. Factor VIII was most activated: by 25% in NPDR-2 patients, by 39% in NPDR-3 patients, and by 44% in PPDR patients. The increase in factor VIII activity was accompanied by an increase in vWF activity in NPDR-2 patients by 18% compared to healthy individuals, by 28% in NPDR-3 patients, and by 37% in PPDR patients. Protein C activity also increased significantly in NPDR-2 patients by 13%, in NPDR-3 patients by 22%, and in PPDR patients by 39%, which is associated with the progression of clinical manifestations of DR.

The increase in markers of thrombogenic activity (vWF, factor VIII, APC, SFMC) across DR stages indicates its progression, characterizes retinal capillary occlusion leading to extensive zones of impaired blood supply, and increased permeability of retinal microvessels.

The increase in endothelial dysfunction markers (vWF, factor VIII, APC, SFMC) correlates with an increasing incidence of diabetic macular edema in patients with NPDR (NPDR-2, NPDR-3) and PPDR (R1 – 0.93 correlation coefficient for vWF with macular retinal thickness in patients with clinical forms of DR; R2 – 0.93 correlation coefficient for factor VIII activity level with macular retinal thickness in patients with clinical forms of DR; R3 – 0.84 correlation coefficient for protein C activity with macular retinal thickness in patients with clinical forms of DR; R4 – 0.96 correlation coefficient for SFMC with macular retinal thickness in patients with clinical forms of DR).

Leakage from retinal capillaries leads to retinal edema: diffuse due to plasma leakage and focal resulting from the formation of microaneurysms. The former results in "soft exudates" and cystoid degeneration, while the latter results in "hard exudates".

In patients with non-proliferative DR associated with T2DM, focal macular edema was observed in 17% of cases. In patients with pre-proliferative DR, moderate focal macular edema was observed in 4% of cases, flat diffuse macular edema in 18%, and high diffuse macular edema in 8%.

Fig. 1. Fundus photograph and macular OCT of patient P., 52 years old. Diagnosis: PPDR, diffuse cystoid macular edema. MHT: FGB gene: -455 G>A, PAI-1 gene: -675 5G>4G with ACE gene, with NOS3, HPA-2 genes.

The study of HPA-2 (A1/A2) polymorphism of the platelet glycoprotein 1b (GP1b) gene has prognostic value, allowing the assessment of the risk of ischemic stroke. This polymorphism determines the antigenic status of platelets, corresponding to either HPA group 1 or 2 (variants A1 and A2). Several studies have shown that carriers of the A2 variant have an increased risk of coronary thrombosis, ischemic stroke, and a younger age of onset [10,11,12].

Multifactorial hereditary thrombophilia (MHT) was found in 100% of patients with retinal vein occlusion, including 16% in combination with LA. In groups 1, 2, and 3, the FGB gene mutation (-455 G>A) combined with endothelial dysfunction genes (ACE, ATGR1, AGT, NOS3) predominated – 40%; the F2 gene mutation (20210G>A) combined with the F5 gene mutation (1691 G>A), with ACE, ATGR1, AGT genes, combined with the platelet gene P2Y12 ins801A (AP), with folate cycle genes and endothelial genes = 8%; the PAI-1 gene (-675 5G>4G) with endothelial and folate genes = 14%. Polymorphism in the F13A gene combined with the platelet receptor gene polymorphism ITGA2: 807 C>T = 12%.

High cystoid diabetic macular edema was identified in patients with NPDR (NPDR-2, NPDR-3) and PPDR in 47% of cases. There is a prevalence of intergenic associations in patients with DR and DME in combination with cardiovascular pathology in DR patients.

It is important to carefully select patients with DME associated with DR and T2DM for conservative medication, surgical, and laser treatment, paying special attention to the study of hemostasis, the presence of LA, and hemostasis gene mutations and polymorphisms. The effectiveness of DR treatment significantly decreases as it progresses; therefore, diagnostic and therapeutic/preventive measures should ideally begin at the earliest stages of its development, alongside the correction of hyperglycemia with modern hypoglycemic agents, and timely prescription of anticoagulants and antiplatelet agents, considering the polymorphism of platelet integrin receptor genes (ITGA2: 807 C>T; ITGB3: 1565T>C) and rare platelet genes such as P2Y12 ins801A (AP) and HPA-2. In patients with T2DM and genetic thrombophilia involving platelet integrin receptor gene polymorphisms ITGA2: 807 C>T, aspirin resistance occurs. In patients with T2DM and genetic thrombophilia involving platelet integrin receptor gene polymorphisms ITGB3: 1565T>C, resistance to aspirin and clopidogrel occurs. The polymorphism in the platelet receptor gene for the ADP inducer P2Y12 ins801A (AP) MN increases platelet aggregation capacity and causes insensitivity to clopidogrel, which increases the risk of post-traumatic and postoperative bleeding [11,12].

Fig. 2. Fundus photograph and OCT of patient K., 50 years old, with PPDR and diffuse cystoid DME. Polymorphism in the F13A gene combined with the platelet receptor gene polymorphism: ITGA2: 807 C>T, with polymorphism in the PAI-1 gene: -675 5G>4G with folate genes: MTHFR C677T; MTHFR 1298; MTRR (66 A>G).

Endothelial plasminogen activator inhibitor suppresses the fibrinolysis process; the heterozygous mutation PAI-1: -675 5G>4G indicates an elevated level of this enzyme in the blood, which reduces its fibrinolytic activity; this condition is associated with hypercoagulation.

MTRR 66GG is a risk factor for deep vein thrombosis, and the risk increases in the presence of MTHFR 677CT/1298 polymorphisms. The MTRR gene encodes the enzyme methionine synthase reductase (MSR), which participates in methionine synthesis by restoring methionine synthase to its functional state. In Kuzbass, individuals with the MTRR 66GG polymorphism tended to have higher homocysteine levels than 66AA homozygotes (wild type) – 27.9%; homocysteine levels positively correlated with an increased frequency of DNA damage.

HHcy contributes to vascular damage by inhibiting endothelial cell growth and endothelial repair, and also leads to the proliferation of vascular smooth muscle cells, differentiation of inflammatory monocytes, oxidation of low-density lipoproteins (LDL), and a prothrombotic state; a number of clinical observations demonstrate the significance of hyperhomocysteinemia as a risk factor for retinal vascular thrombosis [10,11,12].

Genetic polymorphisms of MTHFR occur in 46.3% of patients with progression of the atherosclerotic process despite achieving target lipid profile values and with persistent hypercoagulation despite receiving standard doses of antiplatelet agents and anticoagulants. In the structure of polymorphisms, heterozygous carriage predominates over homozygous. The presence of folate cycle gene polymorphisms in an individual contributes to the development of HHcy. The most common hereditary cause of HHcy is point mutations in the gene for the enzyme methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR), located on chromosome 1 [9,10].

In all DR patients with LA, there is a significant increase in the imbalance of the hemostasis system and endothelial dysfunction, as well as the activation not only of the cytokine cascade of inflammatory reactions but also increasing ischemia in the microvasculature of the retina and choroid. This is accompanied by a pronounced retinal thrombohaemorrhagic syndrome manifested as recurrent RVO in 12% with high diffuse persistent DME with serous retinal detachment in 8% of cases. RAO occurred in DR patients with LA in 5.3%. LA levels were 1.25-1.35 U. LA disrupts the physiological regulation of the hemostasis system – reduces endothelial thromboresistance, activates platelet hemostasis, reduces the activity of natural anticoagulants, leading to the development of hypercoagulation and exacerbating ED. Some scientific publications describe the hereditary nature of thrombophilia associated with LA [3].

Fig. 3. Fundus photograph, OCT angiography of patient P., 55 years old, with T2DM with partial central retinal vein occlusion (CRVO) associated with FV Leiden mutation and LA, with pronounced retinal thrombohaemorrhagic syndrome, zones of ischemia and leakage, high diffuse cystoid macular edema (852 µm). MHT: FGB gene mutation: -455 G>A, F2 gene mutation: 20210G>A combined with F5 gene mutation: 1691 G>A, PAI-1 gene: -675 5G>4G combined with MTHFR C677T; MTHFR 1298. ACE gene polymorphism combined with NOS3 gene polymorphism + P2Y12 ins801A (AP).

The polymorphism in the platelet receptor gene for the ADP inducer P2Y12 ins801A (AP) MN increases platelet aggregation capacity and causes insensitivity to clopidogrel, which increases the risk of post-traumatic and postoperative bleeding [10,11,12]. In patients with diabetic macular edema, multifactorial hereditary thrombophilia was identified in 47% of cases: mutations in PAI-I, prothrombin, Factor V Leiden genes combined with LA = 16%, mutation in the MTHFR gene – 21% of cases. Defective factor V, such as Factor V Leiden, is inactivated much more slowly than normal factor V, leading to stabilization of the prothrombinase complex and an increased rate of thrombin generation, which under certain conditions leads to thrombosis at any age [9,10,11,12].

Conclusions

1. MHT involving high-thrombogenic-risk hemostasis genes (FGB gene mutation: -455 G>A, F2 gene mutation: 20210G>A combined with F5 gene mutation: 1691 G>A, PAI-1 gene: -675 5G>4G combined with MTHFR C677T; MTHFR 1298) underlies thrombohaemorrhagic syndrome in the retinal microvasculature with DR, DME, with zones of ischemia in the center and periphery of the retina.

2. Pathological changes in the hemostasis system, mutations and polymorphisms of hemostasis genes, intergenic associations, and the circulation of LA in the blood are associated with the risk of high cystic macular edema in DR patients, as well as with vascular catastrophes: RVO, RAO in patients with cardiovascular pathology associated with T2DM.

3. The obtained results can be used in the laboratory-clinical monitoring of hemostasis in patients with DR and DME for timely diagnosis, adequate conservative pathogenetic therapy, and proper selection of patients for surgical treatment, including retinal laser coagulation.

References: 

1.        Lumbroso B., Rispoli M., Sawastano M.C. Diabetic Retinopathy. Ed. by V.V. Neroev; scientific ed. O.V. Zaitseva; trans. from English by A.E. Dugina. Moscow: Aprel, 2016. 107 p.

2.        Severina A.S., Shestakova M.V. Hemostasis system disorders in patients with diabetes mellitus. Diabetes Mellitus 2004; 1: 64-67.

3.        Shelkovnikova T.V., Takhchidi Kh.P., Korshunov G.V., Katsadze Yu.L., Shishlyannikova N.Yu. Retinal thrombohaemorrhagic syndrome in patients with hemostasis disorders associated with type II diabetes mellitus. Medical Alphabet. Modern Laboratory 2015; 8 (2): 39-42.

4.        Shchepankevich L.A., Vostrikova E.V., Pilipenko P.I., Akhundova L.E., Fedorova K.O. Clinical features of ischemic stroke developing against the background of type 2 diabetes mellitus. Medicine and Education in Siberia. Online Scientific Publication of NSMU 2012; 3.

5.        Chumakova, A.P. Momot, A.A. Kozarenko, N.G. Veselovskaya. Genetic predisposition to atherothrombosis in patients with T2DM and severe angina. CardioSomatics 2010; 1 (4): 537-542.

6.        Zubairov D.M. Molecular basis of blood coagulation and thrombus formation. Kazan: Fen, 2000. 364 p.

7.        Shchepankevich L.A. Endothelial dysfunction in ischemic stroke in patients with diabetes mellitus. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry 2011; 12: 28-30.

8.        Shelkovnikova T.V., Takhchidi Kh.P., Barkova N.Yu., Vavin G.V., Katsadze Yu.L., Shishlyannikova N.Yu. Some aspects of pathogenesis and complex treatment of diabetic macular edema associated with type 2 diabetes mellitus. Russian Pediatric Ophthalmology 2018; 2: 14-19.

9.        Thrombophilias. Congenital and Acquired Disorders of the Hemostasis System Predisposing to Thrombosis. Papayan L.P., Kapustin S.I., Shmeleva V.M., Kobylyanskaya V.A. Chapter in the book Rational Pharmacotherapy in Hematology, ed. by O.A. Rukavitsyn. Moscow: Litterra, 2021. 784 p. (15-28).

10.      Momot A.P., Nikolaeva M.G., Vorobyeva N.A. Hereditary Thrombophilias. Hemostasis System. Theoretical Foundations and Clinical Practice. National Guideline. M.A. Panteleev, A.N. Sveshnikov, O.V. Somonova [et al.]; ed. by O.A. Rukavitsyn, S.V. Ignatiev. – "GEOTAR-Media", 2024. p. 351-378.

11.      Razumov A.S., Vavin G.V., Poponnikova T.V. Modern biomarkers of risk for development and diagnosis of structural and functional disorders of tissues (handbook). Kemerovo, 2012. 81 p.

12.      Katsadze Yu.L., Morozova T.V., Mazepova N.I. On the need for laboratory monitoring of antiplatelet therapy safety. Thrombosis, Hemostasis and Rheology 2015; 2 (62): 71-75.

About the authors: 

Tatiana Vasilyevna Shelkovnikova - PhD, ophthalmologist of the highest category of intraocular laser surgery Kuzbass Clinical Hospital named after S.V. Belyaev, Kemerovo, Russia ORCIDiD 0000-0002-8857-3190 e-mail: t.shelkovnikova@gmail.com

Hristo Periklovich Takhchidi - Vice-Rector for Medical Work at the Pirogov Russian National Research Medical University, Director of the Ophthalmology Research Center Pirogov Russian National Research Medical University, Professor of the Department of Ophthalmology IMD of the Pirogov Russian National Research Medical University, Academician of the Russian Academy of Sciences, MD, Professor. ORCID: 0000-0002-0621-5905 SPIN: 7699-5089 e-mail: hpt1301@gmail.com

Olga Ivanovna Urazova - MD, Professor of the Department of Pathophysiology SibSMU, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences. Siberian State Medical University, Tomsk ORCID 0000-0002-9457-8879 e-mail: urazova.oi@ssmu.ru

Grigory Valerievich Vavin - PhD, Associate Professor, Head of the Clinical Laboratory Diagnostics Course at the Department of Medical Biochemistry, Head of the Central Research Laboratory of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Kemerovo State Medical University of the Ministry of Health Russia, Deputy Chief Physician for Clinical Diagnostic Service Kuzbass Regional Clinical Hospital named after S.V. Belyaev; ORCID: 0000-0003-0179-0983 e-mail: okb-lab@yandex.ru 

Natalia Yuryevna Barkova - ophthalmologist of the highest category, functionalist of OCT and OCT angiography. S.V. Belyaev Kuzbass Clinical Hospital, Department of Laser Surgery, Kemerovo, Russia ORCID: 0009-0008-6220-3168 e-mail: nat.barkova@mail.ru

Yuri Pavlovich Bessonov - medical statistician of the highest category Kuzbass Clinical Hospital named after S.V. Belyaev, Kemerovo, Russia ORCID: 0009-0001-2434-0187 e-mail: tyct2026@gmail.com

Artem Alexandrovich Chechin - ophthalmologist. S.V. Belyaev Kuzbass Clinical Hospital, Department of Laser Surgery, Kemerovo, Russia ORCID: 0009-0009-8158-133X e-mail: chechin.artyom@yandex.ru

Notes: 
Received on 26 November 2025, Accepted on 28 March 2026