Regulacja metabolizmu glukozy i cukrzyca - P.Barker 2007.doc

(538 KB) Pobierz
UMOWA nr







 

REGULACJA METABOLIZMU GLUKOZY I CUKRZYCA

13.-15.07.2007

Pierrette Dayhaw-Barker

Pennsylvania College of Optometry

 

REGULACJA METABOLIZMU GLUKOZY

 

1.      Wstęp

 

·         Kontrolę nad wykorzystywaniem glukozy sprawują insulina i glukagon

 

·         Inne hormony, które odgrywają rolę w metabolizmie węglowodanów:

- epinefryna (= adrenalina)

- kortyzol

- hormon wzrostu

- hormony tarczycy

 

·         Prawidłowe stężenia glukozy we krwi

 

ü      Poziom na czczo              70 – 110 mg/dl (3,9 – 6,1 mmol/l)

ü      Wyniki odczytywane jako stan przedcukrzycowy t 100 – 110 mg/dl (5,5 – 6,1 mmol/l)

ü      2 godziny po jedzeniu <140 mg/dl (<7,8 mmol/l)

 

·         Trzustkowe źródło insuliny i glukagonu

 

ü      Oba hormony pochodzą z trzustkowych wysepek Langerhansa

ü      Komórki alfa stanowią 20% wysepek i produkują glukagon

ü      Komórki beta stanowią 70-80% wysepek i produkują insulinę

ü      Rozmieszczenie komórek: komórki beta znajdują się w centrum wysepki, a komórki alfa na obwodzie

ü      Unaczynienie: krew przepływa z centrum ku obwodowi umożliwiając komórkom alfa odczytać stężenie insuliny

 

·         Insulina

 

ü      Główny hormon anaboliczny organizmu

 

ü      Funkcje (głównie w wątrobie, mięśniach i tkance tłuszczowej):

- przemieszczanie glukozy do wnętrza komórek

- przemieszczanie aminokwasów do wnętrza komórki

- wspomaganie litogenezy

- przemieszczanie jonów K+ do wnętrza komórki w wielu typach komórek

 

ü      Niedobór insuliny prowadzi do schorzenia znanego jako cukrzyca (diabetes mellitus)

 

·         Regulacja wydzielania insuliny:

 

- metabolity, z których glukoza i aminokwasy takie jak arginina i leucyna są głównymi stymulatorami

- kontrola układu nerwowego np. stymulacja wagalna (z nerwu błędnego)

- regulacja hormonalna (wiele hormonów jelitowych)

 

·         Synteza insuliny

 

- gen zlokalizowany na krótkim ramieniu chromosomu 11

- cząsteczką prekursorową jest duża pre-proinsulina

- w aparacie Golgiego cząsteczka pre-proinsuliny jest rozcinana do proinsuliny i pakowana w pęcherzyk

- proinsulina składa się z łańcucha alfa i łańcucha beta połączonych razem białkiem łączącym – peptydem C

- następnie dochodzi do rozcięcia proinsuliny wewnątrz pęcherzyka, co skutkuje powstaniem niezależnej cząsteczki insuliny i cząsteczki peptydu C

- cząsteczka insuliny składa się z jednego łańcucha alfa i jednego łańcucha beta połączonych razem mostkami dwusiarczkowymi

- w momencie wydzielania każdy pęcherzyk zawiera insulinę i peptyd C w równych ilościach i trochę drugorzędowych produktów wydzielniczych

 

·         Wydzielanie insuliny

 

- wydzielanie podstawowe, tzn. takie, które istnieje bez stymulacji

- 1 – wsza faza wydzielnicza, już gotowej insuliny rozpoczyna się prawie natychmiast, w tym etapie poziom wzrasta i powraca do poziomu podstawowego

- ta faza jest nieobecna lub nieprawidłowa na różnych etapach u dużej części pacjentów z cukrzycą typu 2

- 2 – ga faza wydzielnicza w 50% z gotowej insuliny, a w 50% z insuliny świeżo zsyntetyzowanej

- ta faza zależy od wielkości pobudzenia

 

·         Krążenie insuliny

 

- wydzielenie insuliny następuje do krążenia wrotnego

- wątroba degraduje/zużywa około 50% wydzielonej insuliny

- w ten sposób, prawidłowa ilość insuliny dostarczonej do systemu to około 50% ilości insuliny wydzielonej przez trzustkę

- konsekwencje kliniczne: jeśli, na przykład, dojdzie do uszkodzenia wątroby, możemy nadal prawidłowo zmierzyć wydzielanie trzustkowe poprzez zmierzenie peptydu C

- problemem przy transplantacji trzustki jest to, że najlepsze miejsca dla przeszczepów często pomijają krążenie wrotne i wówczas gdy te przeszczepione komórki są pobudzane do wydzielania, wydzielają prawidłową ilość insuliny, która jest zbyt duża dla krążenia układowego i może prowadzić do hipoglikemii

 

·         Receptor insulinowy

 

- receptory dla insuliny są rozmieszczone licznie, jednakże tylko w pewnych tkankach, które potrzebują pobudzenia insuliną w celu transportu glukozy do wnętrza komórek; inne, tak jak tkanka nerwowa, nie potrzebują tej aktywacji

- regulacja „up and down” polega na zmniejszeniu ilości receptorów na komórkach docelowych w przypadkach hiperinsulinemii oraz zwiększenia ich ilości przy niskim stężeniu insuliny we krwi

- receptor insulinowy zbudowany jest z: zewnątrzkomórkowej części wiążącej insulinę i aktywującej części wewnątrzkomórkowej; obie te części muszą funkcjonować prawidłowo aby uzyskać prawidłową odpowiedź komórki

- efektem pobudzenia części wiążącej i aktywującej to aktywacja przenośników glukozy, które wówczas ułatwiają przemieszczanie glukozy do wnętrza komórek, a także aktywują wewnątrzkomórkowe enzymy, które zwiększają zużycie lub magazynowanie glukozy

 

·         Glukagon

ü      - jego gen znajduje się na chromosomie 2

ü      - produkowany jest przez trzustkowe komórki alfa

 

·         Wydzielanie glukagonu

ü      Czynniki stymulujące wydzielanie:

- hipoglikemia

- hormon wzrostu

- niektóre hormony jelitowe

 

·         Działanie glukagonu

- całkowicie  i bezpośrednio dotyczy wątroby

- uruchamia zapasy glukozy w sytuacji gdy stężenie glukozy we krwi spada poniżej wartości prawidłowych

 

 

CUKRZYCA

 

1. Definicja

·         Zespół niejednorodnej grupy chorób

·         Charakteryzuje się całkowitym i/lub względnym brakiem wydzielania insuliny

·         Stany różnią się od siebie patogenezą i etiologią

·         Wspólną ich cechą jest podstawowa niedomoga – nieprawidłowe zachowanie insuliny

 

2.      Badania laboratoryjne

·         Poziom glukozy na czczo

o       Diagnostyczny test z wyboru

o       Musi być wykonany po 8 godzinach na czczo

o       Prawidłowy powinien wynosić < 100 mg/dl (5,5 mmol/l)

o       Wątpliwe wyniki pomiędzy 100-110 mg/dl (5,5 – 6,1 mmol/l)

o       Uważane za nieprawidłowe pomiędzy 110 mg/dl a 126 mg/dl (7,0 mmol/l)

o       Jeśli są wyższe niż 126 mg/dl, muszą być potwierdzone którymś z następujących badań:

§         Jeszcze jednym oznaczeniem glukozy na czczo

§         2 godzinnym testem obciążenia glukozy = lub > 200 mg/dl (11,1 mmol/l)

§         Przypadkowym pomiarem poziomu glukozy = lub > 200 mg/dl

 

·         Doustny test obciążenia glukozą (zmodyfikowany)

o       Pacjent przyjmuje 75 g glukozy

o       Poziom glukozy w osoczu mierzony po 2 godzinach po spożyciu glukozy

o       Prawidłowy wynik < 200 mg/dl

 

o       Używanie pasków kalorymetrycznych i urządzeń przenośnych do pomiaru poziomu glukozy ograniczone jest to monitorowania tego poziomu, a nie do diagnostyki

 

·         Hemoglobina A1c (glikowana)

o       Pokazuje poziom glikacji (nieodwracalnego połączenia glukozy do hemoglobiną, gdy ogólne stężenie glukozy we krwi jest wysokie)

o       Badanie z wyboru do monitorowania glukozy w osoczu u zdiagnozowanych diabetyków

o       Pożądanym wynikiem jest wartość < 7%

o       Nowe granice normy 3,5 – 5,6%

 

3.      Klasyfikacja

·         Dwie główne grupy:

o       Typ 1 z całkowitym brakiem insuliny (mechanizm immunologiczny)

o       Typ 2 z opornością na insulinę i nieprawidłową odpowiedzią wyrównawczą

 

·         Inne typy cukrzycy (patrz – tabela 1)

·         Klasyfikacja etiologiczna cukrzycy

 

TYP 1

 

1.      Charakterystyka:

·         To schorzenie prowadzi do ciężkiego stanu hipoglikemii

·         Charakteryzuje się całkowitym brakiem insuliny

·         Istnieje skłonność do powstawania kwasicy ketonowej, która może zagrażać życiu

·         Pacjenci z tym typem cukrzycy często mają poważne kłopoty nerkowe

·         Pacjenci ci mają także skłonność do różnych zaburzeń okulistycznych, włącznie z neowaskularyzacją siatkówkową

·         Chorzy często umierają z powodu powikłań nerkowych

 

2.      Etiologia i patogeneza:

 

·         Genetyka: badania nad antygenem HLA pokazały, że 95% młodych pacjentów ze zdiagnozowaną cukrzycą ma obecny antygen HLA-DQw2/8.

·         Należy pamiętać o tym, ze dziedziczona jest predyspozycja do rozwoju choroby, a nie choroba

·         Lokalizacja geograficzna: duże zmienności, najwięcej zachorowań w Skandynawii i na Sardynii, najmniejsza w populacjach azjatyckich; ludzie rasy białej pochodzenia ‘nielatynoskiego’ mają 1 ½  razy większe ryzyko rozwinięcia choroby niż Afroamerykanie, Latynosi i osoby pochodzenia francuskiego.

·         Wiek: szczyt ilości diagnoz przypada na 14 rok życia; istnieją pewne różnice w zależności od płci

·         Wirusy: większość pacjentów niedługo przed diagnozą miała infekcję wirusową; większość z tych infekcji ma miejsce zimą i wczesną wiosną

·         Czynniki zapalne i immunologiczne: w momencie diagnozy w trzustce może toczyć się proces zapalny i 70-80% pacjentów ma różne przeciwciała (GAD, 1A-2, 1A-2B, autoprzeciwciała insulinowe)

·         Niektóre przeciwciała pojawiają się przed początkiem choroby (niektóre nawet 10 lat wcześniej)

·         Przeciwciała nie niszczą komórek beta, lecz są markerami tego niszczenia

·         W proces niszczenia komórek beta zaangażowane są limfocyty T, a także cytokiny i wolne rodniki

·         U większości pacjentów komórki beta ulegają zniszczeniu dosyć szybko (kwestia tygodni) i dlatego dochodzi do całkowitego braku insuliny. Proces zniszczenia przebiega w mechanizmie autoimmunologicznym.

·         Pacjenci muszą polegać na dostarczaniu egzogennej insuliny.

 

3.      Przebieg choroby:

 

·         Przebieg choroby zależy od stopnia kontroli glikemii osiągniętej poprzez podawanie insuliny. Im lepsze jest zrozumienie i współpraca z pacjentem tym lepiej.

·         Amerykańskie Towarzystwo Diabetologiczne zaleca następujące cele terapeutyczne: poziom glukozy na czczo < 120 mg/dl; HbA 1c < 7%

·         Niestety na dzień dzisiejszy przeciętna długość życia u ludzi z tą chorobą jest skrócona, ze względu na zmiany narządowe

·         Powikłania są zależne od stopnia kontroli glikemii

·         Pacjenci często umierają z powodu powikłań nerkowych

 

4.      Postępowanie

 

...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin