The role of folate and vitamin B12 serum levels of homocysteine in diabetic patients treated with metformin

Document Type : Research Paper

Authors

1 Associate Professor of Endocrine Research Center, Imam Reza Hospital, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.

2 General physician, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.

3 Associate Professor of Bio-Statistic, Ghaem Hospital, Mashhad, Iran- School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran

4 , Assistant Professor of Endocrine Research Center, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.

Abstract

Introduction: Diabetes has so many complications. Metformin is widely used in diabetics that have complications like reduction of Vit B12 and increasing the homocysteine. High levels of homocysteine can be a risk factor for cardiovascular disorders. Complementary therapy with folic acid can prevent homocysteine increament. Also this medicine can increase the vit B12.
Method and Method:A total of45 patients with typeⅡdiabetes that were on metformin devided into two groups : Folic acid & Placebo. 24patients received 1mg folic acid per day for three months and 21 patients as a witness received placebo. This patients intered in the study if had GFR> 60 . We checked CBC, Vit B12 , Homocysteine & Biochemistary  at the base and after treatment the levels of Homocysteine, Vit B12 and CBC were checked again and the drug effects were examined.
Results: In folic acid group Homocysteine decreased from 12.8 to12.4 (P = - 0.6)and average of Vit B12 levels increased from 244.87 to285.54 (P = 0.025) . In this group we had reduction in WBC from 7.27 to6.62 (P=0.005) and increase in MCV from 86.64 to 88.81 (P= 0.002) . Treatment with folic acid didn’t have significant effect on, Hemoglobin, & Platelets.
In placebo group homocysteine increased from 14.4 to 17.1 (P= 0.007) and Vit B12 decreased from 211.8 to 187.04 ( P = 0.063 ) . Also, in this group there was no significant change in WBC, MCV & plateletes. But we had reduction in hemoglobin level form 14.94 to 14.72 in this group . (P = 0.036)
Conclusion: Complementary treatment with folic acid in patients with typeⅡ diabetes that are on metformin can prevent  increasing Homocysteine levels. Also, this treatment can increase B12 levels. Therefore, it is useful to use folic acid for these patients.

Keywords

Full Text

مقدمه

 متفورمین به طور گسترده در بیماران مبتلا به دیابت تیپ 2 استفاده می شود(1-5). اما ممکن است سطح سرمی ویتامین B12 را کاهش دهد(6،7). همچنین باعث افزایش سطح هموسیستئین و متعاقباٌ افزایش ریسک بیماریهای میکروواسکولار وماکروواسکولار شود(8-11). و همین طور می تواند در کاهش سطح فولات نیز مؤثر باشد (12).

همچنین استرس های اکسیداتیو و هیپرهموسیستئینمیا ریسک فاکتورهای شناخته شده ای برای بیماریهای کاردیوواسکولار هستند (13). بسیاری از مطالعات طی دو دهه گذشته نشان داده اند که درمان های دارویی مختلف وبرخی فاکتورها مانند سن، جنس،وضعیت تغذیه ای ،سیگاروبرخی بیماری ها  می توانند تأثیرات متفاوتی بر سطح سرمی هموسیستئین ایجاد کنند(14،15). مکانیسم اثر این دارو ها بر سطح سرمی هموسیستئین اغلب ناشناخته است همانطور که ممکن است مکانیسم اثر خود دارو نیز مشخص نباشد و نیز به دلیل اینکه ممکن است در همراهی با داروهای دیگر تجویز شود. در مورد برخی از داروها اعتقاد بر این است که از طریق دخالت بر متابولیسم فولات ، ویتامین B12 ، ویتامین B6 و یا تغییر عملکرد کلیوی بر سطح سرمی هموسیستئین اثر می گذارند. اما مکانیسم دقیق اثر داروها بر هموسیستئین باید مورد ارزیابی قرار گیرد. داروهای پرمصرف مثل داروهای کاهنده چربی خون ( مثل فیبرات و نیاسین ) ، داروهای کاهنده قند خون ( مثل متفورمین ) ، انسولین ، داروهایی که در درمان روماتوئید آرتریت کاربرد دارند و داروهای ضد تشنج می توانند سطح سرمی هموسیستئین را افزایش دهند (12).

زنان مبتلا به PCOS ( سندرم تخمدان پلی کیستیک )  و همچنین بیماران PCOS تحت درمان با متفورمین سطح هموسیستئین بالاتری دارند. متفورمین دارویی است که می تواند سطح هموسیستئین را تحت تأثیر قرار دهد (16).

از طرفی در برخی مطالعات بیان شده است که متفورمین می تواند اثرات مفیدی در بیماران لاغر مبتلا به PCOS داشته باشد به این نحو که باعث منظم شدن و یا شروع قاعدگی می شود و در عین حال اثرات قابل توجهی بر روی متابولیسم و بیماریهای کاردیوواسکولار ندارد (17).

 همچنین بیان شده است که درمان مکمل با فولات می تواند در افزایش اثرات مفید متفورمین بر اندوتلیوم عروق مفید باشد و فولیک اسید می تواند یک درمان بی خطر و ارزان برای هیپرهموسیستئینمیا باشد (18).

با توجه به شیوع نسبتا بالای بیماریهای متابولیک و همچنین استفاده از متفورمین ، به نظر می رسد بررسی تأثیر متفورمین بر سطح سرمی هموسیستئین و متعاقبا ریسک بیماریهای کاردیوواسکولار مورد لزوم باشد.

لذا در این مطالعه اثر درمانی فولات جهت پیشگیری از هیپر هموسیستئینمی در بیماران دیابتی تحت درمان با متفورمین مورد بررسی قرار گرفته است.

 

روش کار

نوع مطالعه انجام شده یک مطالعه کارآزمایی بالینی از نوع کاربردی است.

این مطالعه به صورت مداخله ای دوسو کور بوده به طوری که تعداد 50 بیمار 25 - 70 سال با تشخیص دیابت تیپ 2 که طی دو سال اخیر تشخیص داده شده است با 1GFR  بالاتر از 60 در مراجعه به کلینیک غدد درون ریز بیمارستان امام رضا اانتخاب شدند که در انتها 5 بیمار ریزش داشته و گروه 45 نفری مورد بررسی قرار گرفتند.

کلیه بیماران دیابتی تیپ 2 تحت درمان بیشتر از یکسال با متفورمین و با GFR بیشتر از 60 در گروه سنی 25 تا 70 سال می باشند که فاقد معیار های زیر بودند :

  • ·         GFR کمتر از 60
  • ·         آنمی
  • ·         بیماران دریافت کننده ترکیبات فولات در طی ماه گذشته
  • ·         بیماران دریافت کننده داروهای مؤثر بر سطح هموسیستئین ( نیاسین- فیبرات – انسولین – داروهای ضد تشنج – داروهای RA
  • ·         خانمهای باردار و خانمهای شیرده
  • ·         بیماران دریافت کننده ویتامین B12
  • ·         بیماران دریافت کننده مولتی ویتامین

بیماران مبتلا به بیماری کبدی، بیماران با کاهش شدید تا متوسط  ویتامین B12 .

جهت هر بیمار پرسشنامه ای تکمیل شد . بعد از یک ناشتا شبانه ( 8 ساعت ) 5cc خون لخته از ورید براکیال جهت بررسی , BUN , ,, Vit B12  و هموسیستئین و کراتینین1cc  خون سیتراته جهت بررسی CBC به آزمایشگاه ارسال شد. 25 بیمار تحت درمان با 1 mg اسید فولیک قرار گرفته ( گروه مداخله ) و 25 بیمار Placebo ( دارو نما ) دریافت کردند ( گروه کنترل ) . بیماران توسط دانشجو تحت نظر مجری طرح هر ماه ویزیت شده و تأکید بر مصرف دارو و در صورت مصرف منظم ماه قبل داروی ماه بعدی به وی داده شد. دوز و نوع مصرف دارو در طول درمان ثابت بوده است . پس از سه ماه آزمایشات ذکر شده تکرار شد.  در این مدت درمان استاندارد بیماران نیز ادامه یافت . با استفاده از BUN و   Crt بیمار که در آزمایشات می باشد GFR وی محاسبه شده و در صورتی که بالای 60 بود در مطالعه شرکت داده می شد.

شرط ورود به این مطالعه رضایت آگاهانه از شرکت در این طرح بود. در مورد چگونگی پاسخ به پرسشها اطلاع رسانی و حق انصراف و خروج از مطالعه برای بیمار محفوظ نگه داشته شده بود. این طرح به تصویب کمیته اخلاق نیز رسیده بود.

اطلاعات به دست آمده توسط نرم افزار SPSS  در رایانه ثبت و تجزیه و تحلیل شد . توصیف داده ها با استفاده از جدول و ساخصهای میانگین و انحراف معیار صورت گرفت.

با استفاده از آزمون تی مستقل دو گروه مداخله و کنترل با هم مقایسه شدند . برای مقایسه داخل گروهها ( قبل و بعد ) از آزمون t زوج نمونه ای استفاده شده و برای مقایسه جنس در دو گروه از آزمون کای اسکوئر استفاده شد.

 

نتایج

در این مطالعه که به روش مداخله ای به منظور بررسی اثرات مفید اسید فولیک در بیماران دیابتی تحت درمان با متفورمین صورت گرفته است نتایج قابل توجهی به دست آمد که در جدول زیر مشخصات توزیع جنسی و تعداد بیماران آورده شده است و  با استفاده از آزمون کراس تب توزیع آنها طبیعی مشخص شد.

مشخصات پایه آزمایشگاهی و سنی بیماران در هر دو گروه اسید فولیک و پلاسبو با استفاده از آزمون تی مستقل بررسی شد که تفاوت معنی داری نداشت و بیماران در این موارد نیز در دو گروه از توزیع طبیعی برخوردار بودند.

تعداد 45 بیمار با میانگین سنی266/10±69/56 وارد این مطالعه شدند. سایر مشخصات دموگرافیک پایه در جدول شماره 1 ثبت شده است .

در جدول شماره 2 مشخصات پایه بالینی بیماران ثبت شد.

بیماران به دو گروه تقسیم شدند . میزان توزیع مذکر و مؤنث در دو گروه با استفاده از آزمون کای اسکوئر مورد بررسی قرار گرفت که دارای توزیع طبیعی بود. در گروه اسید فولیک به مدت سه ماه بیمار روزانه 1 میلی گرم اسید فولیک دریافت می کرد و در گروه پلاسبو بیماران روزانه یک قرص پلاسبو دریافت می کردند.

 

بحث

این مطالعه به منظور بررسی اثرات مفید درمان با اسید فولیک در بیماران دیابتی تیپ 2 که متفورمین دریافت می کنند انجام شده است. از آنجا که دیابت یکی از شایع ترین بیماریها در تمامی جوامع است و مصرف متفورمین در بیماران دیابتی نیز بالا است و نیز خود دیابت شیوع زیادی در بین بیماران دارد، این مطالعه به منظور کاهش اثرات جانبی دیابت و عوارض ناشی از آن و نیز متفورمین انجام شد.

 بررسی ها حاکی از آن بود که میانگین آزمایشات بیماران در سطح پایه درمحدوده طبیعی بود. گرچه بسیاری از افراد از سطح بالای هموسیستئین و نیز پایین بودن سطح ویتامین B12 برخوردار بودند.

نقش متفورمین در افزایش سطح هموسیستئین و نیز کاهش سطح ویتامین B12 در مطالعات قبلی ذکر شده بود(18).

همچنین اثرات مفید اسید فولیک در کاهش هموسیستئین خون و نیز افزایش سطح ویتامین B12 نیز در مطالعات زیادی بررسی شده بود که حاکی از اثرات مثبت مصرف فولیک اسید در بیماران دیابتی تحت درمان با متفورمین بوده است (19).

در مطالعه حاضر نیز بیماران دیابتی تحت درمان با متفورمین که اسید فولیک دریافت کردند به طور میانگین سطح هموسیستئین خونشان دچار کاهش شد که در سطح معنی دار نیز می باشد که این روند در بیماران دریافت کننده پلاسبو وجود نداشت و آنها به طور معنی دار دچار افزایش سطح هموسیستئین خون شده بودند.

سطح ویتامین B12 نیز در مطالعه انجام شده در افراد دریافت کننده اسید فولیک به طور میانگین افزایش داشت که این افزایش نیز در محدوده معنی دار بود. و در افراد دریافت کننده پلاسبو به طور مشخص دجار کاهش سطح این ویتامین شده بودند.

سطح هموگلوبین و MCV بیماران قبل از درمان در محدوده طبیعی قرار داشت .

 درمان با اسید فولیک تأثیر معنی داری بر هموگلوبین بیماران نداشت اما در افراد دریافت کننده پلاسبو کاهش میانگین هموگلوبین مشاهده می شد .

گر چه در بسیاری از مطالعات انجام شده ذکر شده است که کاهش سطح هموگلوبین در بیماران دریافت کننده متفورمین چشمگیر نمی باشد (20).

MCV در افراد دریافت کننده اسید فولیک دچار کاهش شده بود و در افراد دریافت کننده پلاسبو افزایش. اما در سطح معنی داری نبودکه مشابه با نتایج برخی از مطالعات قبلی بود (20).

درمان با اسید فولیک تأثیر معنی داری بر روی سطح پلاکت خون این افراد نداشت و همین طور افراد دریافت کننده پلاسبو نیز تغییر معنی داری در سطح پلاکت خونشان نداشتند.

 

نتیجه گیری

به طور کلی بیماران ما در ایتدا به طور میانگین دارای سطوح ویتامین B12 و هموسیستئین در محدوده نرمال بوده اند اما مصرف سه ماهه فولیک اسید باعث کاهش سطح هموسیستئین که یک عامل خطرساز به جهت بروز بیماری های آترواسکلروتیک و قلبی می باشد شده است. همچنین سطح ویتامین B12 افراد دریافت کننده اسید فولیک در مقایسه با گروه دریافت کننده پلاسبو دچار افزایش شده بود که این امر موجب تغییر در سطح هموگلوبین در این نشده بود اما در گروه پلاسبو شاهد کاهش سطح هموگلوبین که به همراه افزایش MCV بود ، بودیم. MCV در گروه پلاسبو دچار افزایش شده بود.


 

References

. Tomkin GH, Hadden DR, Weaver JA, Montgomery DA. Vitamin-B12 status of patients on long-term metformin therapy. Br Med J 1971 Jun 19;2(5763):685-687.
2. Ting RZ, Szeto CC, Chan MH, Ma KK, Chow KM. Risk factors of vitamin B(12) deficiency in patients receiving metformin. Arch Intern Med 2006 Oct 9;166(18):1975-1979.
3. de Jager J, Kooy A, Lehert P, Wulffelé MG, van der Kolk J, Bets D, et al. Long term treatment with metformin in patients with type 2 diabetes and risk of vitamin B-12 deficiency: randomised placebo controlled trial. BMJ 2010 May 20;340:c2181.
4. Reinstatler L, Qi YP, Williamson RS, Garn JV, Oakley GP Jr. Association of biochemical B₁₂ deficiency with metformin therapy and vitamin B₁₂ supplements: the National Health and Nutrition Examination Survey, 1999-2006. Diabetes Care 2012 Feb;35(2):327-333.
5. Mazokopakis EE, Starakis IK. Recommendations for diagnosis and management of metformin-induced vitamin B12 (Cbl) deficiency. Diabetes Res Clin Pract 2012 Sep;97(3):359-367.
6. Bauman WA, Shaw S, Jayatilleke E, Spungen AM, Herbert V. Increased intake of calcium reverses vitamin B12 malabsorption induced by metformin. Diabetes Care 2000 Sep;23(9):1227-1231.
7. Nielsen MJ, Rasmussen MR, Andersen CB, Nexø E, Moestrup SK. Vitamin B12 transport from food to the body's cells--a sophisticated, multistep pathway. Nat Rev Gastroenterol Hepatol 2012 May 1;9(6):345-354.
8. Selhub J, Miller JW. The pathogenesis of homocysteinemia: interruption of the coordinate regulation by S-adenosylmethionine of the remethylation and transsulfuration of homocysteine. Am J Clin Nutr 1992 Jan;55(1):131-138.
9. Lentz SR, Haynes WG. Homocysteine: is it a clinically important cardiovascular risk factor?. Cleve Clin J Med 2004 Sep;71(9):729-734.
10. Lippi G, Plebani M. Hyperhomocysteinemia in health and disease: where we are now, and where do we go from here ?. Clin Chem Lab Med 2012 Dec;50(12):2075-2080.
11. Satyanarayana A, Balakrishna N, Pitla S, Reddy PY, Mudili S, Lopamudra P, et al. Status of B-vitamins and homocysteine in diabetic retinopathy: association with vitamin-B12 deficiency and hyperhomocysteinemia. PLoS One 2011;6(11):e26747.
12. Corominas-Faja B, Quirantes-Piné R, Oliveras-Ferraros C, Vazquez-Martin A, Cufí S, Martin-Castillo B, et al. Metabolomic fingerprint reveals that metformin impairs one-carbon metabolism in a manner similar to the antifolate class of chemotherapy drugs. Aging (Albany NY)  2012;4(7):480-498.
13-Undas A, Brozek J, Szczeklik A. Homocysteine and thrombosis: from basic science to clinical evidence. Thromb Haemost 2005 Nov;94(5):907-915.
14- Refsum H, Smith AD, Ueland PM, Nexo E, Clarke R, McPartlin J, et al. Facts and recommendations about total homocysteine determinations: an expert opinion. Clin Chem 2004 Jan;50(1):3-32.
15- Lin JS, Shen MC, Cheng WC, Tsay W, Wang YC, Lin BB, et al. Age, sex and vitamin status affect plasma level of homocysteine, but hyperhomocysteinaemia is possibly not an important risk factor for venous thrombophilia in Taiwanese Chinese. Br J Haematol 2002 Apr;117(1):159-163.
16-. Grodnitskaya EE, Kurtser MA. Homocysteine metabolism in polycystic ovary syndrome. Gynecol Endocrinol 2012 Mar;28(3):186-189.
17-Pasquali R, Gambineri A. Insulin sensitizers in polycystic ovary syndrome. Front Horm Res 2013;40:83-102.
18. de Groot-Kamphuis DM, van Dijk PR, Groenier KH, Houweling ST, Bilo HJ, Kleefstra N. Vitamin B12 deficiency and the lack of its consequences in type 2 diabetes patients using metformin. . Neth J Med 2013 Sep;71(7):386-390.
19. Aarsand AK, Carlsen SM. Folate administration reduces circulating homocysteine levels in NIDDM patients on long-term metformin treatment. J Intern Med 1998 Aug;244(2):169-174.
20.  Sato Y, Ouchi K, Funase Y, Yamauchi K, Aizawa T. Relationship between metformin use, vitamin B12 deficiency, hyperhomocysteinemia and vascular complications in patients with type 2 diabetes . Endocr J 2013;60(12):1275-1280.
Advance Publication
medical journal of mashhad university of medical sciences
Volume 58, Issue 5 - Serial Number 5
July and August 2015
Pages 237-242

Files

Share

How to cite

Statistics