Сахарный диабет

Сахарный диабет – заболевание, возникающее вследствие абсолютного или относительного дефицита инсулина.

Различают две основные формы сахарного диабета:

1) диабет I типа – инсулинзависимый (ИЗ СД)

2) диабет II типа – инсулиннезависимый (ИН СД).

I. Инсулинзависимый сахарный диабет – заболевание, вызванное разрушением β-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы.

Деструкция β-клеток:

- результат аутоиммунных реакций. В аутоиммунной реакции принимают участие лимфоциты и макрофаги (моноциты). Эти клетки продуцируют цитокины (сигнальные молекулы), которые либо непосредственно повреждают β-клеток, либо опосредуют клеточные реакции против β-клеток.

- результат перенесенной вирусной инфекции, вызывающей деструкцию β-клеток. К β-цитотропным вирусам относят вирусы оспы, краснухи, кори, цитомегаловирус, аденовирус, вирус эпидемического паротита, вирус Коксаки. Некоторые β-цитотропные вирусы вызывают лизис β-клеток.

- результат поражения β-клеток некоторыми токсическими веществами, к которым относят нитро и аминосоединения.

- результат генетического дефекта связанного с нарушением синтеза препроинсулина. Например, в участках связывания инсулина с рецептором изменена последовательность аминокислот.

II. Инсулиннезависимый сахарный диабет (инсд) – общее название нескольких заболеваний, развивающихся в результате относительного дефицита инсулина.

Причины возникновения ИНСД:

- нарушение секреции инсулина;

- нарушение превращения проинсулина в инсулин;

- повышение скорости катаболизма инсулина;

- повреждение механизмов передачи инсулинового сигнала в клетки мишени (например, дефект рецептора инсулина, повреждения внутриклеточных посредников инсулинового сигнала);

- образование антител к рецепторам инсулина;

- нарушения регуляции секреции инсулина, связанные с мутацией генов, контролирующих секрецию инсулина, нарушение энергетического обмена β-клеток, и обмена глюкозы в клетках мишенях инсулина.

Скрытая (латентная) форма С.Д.

При этой форме С.Д. отсутствуют жалобы и клинические симптомы, характерные для С.Д., а концентрация глюкозы натощак соответствует норме. Однако, при употреблении пищи, или использовании метода сахарной нагрузки уровень глюкозы в крови поднимается выше верхней границы нормы, и может сохраниться на высоком уровне в течении нескольких часов (2-3 часа).

Изменение метаболизма при СД.

При сахарном диабете, как правило, соотношение инсулин/глюкагон снижено. Для всех форм диабета характерно повышение концентрации глюкозы в крови – гипергликемия. Повышение концентрации глюкозы в плазме обусловлено снижением скорости использования глюкозы тканями вследствие недостатка инсулина или снижения действия инсулина на ткани-мишени.

При дефиците инсулина уменьшается количество белков-переносчиков глюкозы (GLUT-4) на мембранах инсулинзависимых клеток (жировая ткань, мышцы).

В результате клетки не получают достаточного количества глюкозы и испытывают колоссальный энергетический голод. Информация о недостатке глюкозы поступает в ЦНС.

В ответ стимулируется выброс гормонов, повышающих концентрацию глюкозы в крови. Это гормоны глюкагон и кортизол.

Глюкокортикоиды (кортизол) останавливает биосинтез белков и активирует глюконеогенез, в результате увеличивается концентрация глюкозы в крови.

Глюкагон действует на печень и адипоциты. В печени он усиливает липолиз. В кровь поступает повышенное количество ВЖК и глицерина.

Т.о. в крови увеличивается концентрация глюкозы, но клетки не способны её использовать.

И тогда её концентрация может достигать критических значений, при которых почки начинают выводить из организма остаток глюкозы.

Появление глюкозы в моче называется глюкозурией.

Наличие высокой концентрации глюкозы в почечных канальцах, приводит к тому, что она полностью не реабсорбируется. Поскольку глюкоза очень хорошо связывает воду, то вместе с ней выводится большое количество воды. Но, с потерей воды теряются и соли, особенно K⁺. Так как идет большая потеря воды с мочой, то появляется жажда.

За счет активации липолиза в кровь поступает большое количество жирных кислот и глицерина, которые используются И-зависимыми клетками для компенсации энергозатрат и в этих клетках идет мощный процесс β-окисления. В результате в клетках образуется значительное количество Ацетил-SKoA.

В условиях внутриклеточного дефицита глюкозы, ЦТК работает плохо, т.к. мало ОАА (образуется из глюкозы). Следовательно, в клетках начинает накапливаться Ацетил-SKoA, который в больших количествах токсичен для клетки.

И клетка избавляется от него только путем биосинтеза. В условиях дефицита энергии клетка выбирает путь, при котором тратиться минимальное количество энергии и максимальное количество Ацетил-SKoA. Это путь синтеза холестерина. В результате в клетке накапливается избыток ХС.

В итоге при С.Д. увеличивается количество ХС, т.к.:

1. Нарушается биосинтез белков, для ЛПВП, следовательно уменьшается концентрация ЛПВП.

2. При гипергликемии идет процесс модификации ЛПНП, т.е. гликозилирование ЛПНП, а они в итоге оказываются в сосудах. Идет развитие атеросклероза.

В условиях высокой концентрации Ацетил-SKoA в гепатоцитах, он начинает использоваться на синтез кетоновых тел в печени. В крови увеличивается концентрация кетоновых тел, идет сдвиг pH и появляется ацидоз.

Развитию ацидоза также способствует высокая концентрация жирных кислот в крови.

В результате ацидоза нарущается деятельность ферментных систем организма.

Гликозилирование белков приводит к плохому заживлению ран и длительно протекающему инфекционному процессу, а увеличение глюкокортикоидов и снижение инсулина приводит к подавлению синтеза белка и усилению его распада для АК. Это повышает концентрацию аминокислот в крови.

Аминокислоты поступают в печень и дезаминируются. Безазотные остатки гликогенных аминокислот включаются в глюконеогенез, что еще больше усиливает гипергликемию.

Образовавшийся при этом аммиак вступает в орнитиновый цикл, что приводит к увеличению концентрации мочевины в крови, и соответственно – в моче.

Схема: Особенность обмена Б.Ж.У. при С.Д.

[глюкоза]

кет. тела

распад

глюкоза

ХС

синтез

гликоген

глюконеогенез

ПВК

ацетилSKoA

ВЖК + глицерин

АК

белки

липолиз

ВЖК + глицерин

ТАГ

жировая ткань

распад

мышца

АК

АК

синтез

ОАА

ЦТК