CUKRZYCA

1. Trzustka, jej hormony, fizjologiczna rola insuliny i glukagonu.

1. Insulina jest syntetyzowana w komórkach β- trzustki, powstaje jako pro insulina, następnie po odcięciu peptydu C staje się biologicznie aktywna, wydzielanie insuliny wzrasta, gdy we krwi rośnie stężenie węglowodanów, aminokwasów lub kwasów tłuszczowych- usprawnia ich wykorzystywanie- bierze udział w ich transporcie przez błony komórkowe, ułatwia ich wychwyt. Nasila syntezę glikogenu, kwasów tłuszczowych, triacylogliceroli i białek. Tłumi w wątrobie tworzenie mocznika, glikogenolizę i katabolizm białek. Hamuje lipolizę i ketogenezę. Zwiększa transport potasu do wnętrza komórek. Ma również wpływ na metabolizm kwasów nukleinowych: zwiększa biosyntezę DNA, wzrost syntezy t-RNA, silny czynnik wzrostu komórek. Pobudzana przez hormony układu pokarmowego: cholecystokininę, sekretynę czy gastrynę.

SEKRECJA INSULINY I DZIAŁANIE NA RECEPTORY (RECEPTOR INSULINOWY)

SEKRECJA: w procesie uwalniania insuliny uczestniczy białko GLUT 2:

Insulina jest uwalniana wówczas gdy we krwi wzrośnie stężenie glukozy. Poprzez transporter GLUT2 do komórki dostaje się glukoza, zachodzące przemiany powodują wzrost stosunku ATP/ADP (w komórce produkcja ATP)- to hamuje kanały K⁺ zależne od ATP, brak usuwania na zewnątrz jonów K⁺- doprowadza to do depolaryzacji, a tym samym do napływu jonów Ca²⁺ do wnętrza w wyniku czego uwalniana jest insulina.

DZIAŁANIE: insulina oddziałuje na komórki odcelowe poprzez receptory insulinozależne. Receptor składa się z dwóch podjednostek α oraz dwóch podjednostek β. Każda z podjednostek β leży częściowo wewnątrz błony komórkowej, przechodzi przez błonę i częściowo usytuowana jest na zewnątrz komórki. Obie podjednostki α w całości leżą na zewnątrz komórki i łączą się mostkami dwusiarczkowymi z podjednostkami β zewnątrzkomórkowymi. Receptor insulinowy ma aktywność kinazy tyrozynowej tzn. może fosforylować grupy OH tyrozyny.

Głównym działaniem wywieranym przez aktywację receptora insulinowego jest dokomórkowe pobieranie glukozy. Transport glukozy do wnętrza odbywa się za pomocą GLUT 4.

1. Glukagon- działanie odwrotne do insuliny- produkowany przez komórki α wysp Langerhansa (pobudza lipolizę, glikogenolizę, glukoneogenezę , hamuje glikogenezę w wątrobie)

2. Somatostatyna- produkowana przez komórki δ, hamuje wydzielanie zarówno insuliny jaki i glukagonu

3. Polipeptyd trzustkowy- komórki PP

Parakrynne działanie hormonów trzustki.

Tylko glukagon ma charakter pobudzający, pozostałe działają hamująco.

1. Klasyfikacja cukrzycy.

Cukrzyca- nie jest jednostką chorobową, ale zespołem objawów o różnej etiologii. Pierwotnie dotyczy zaburzeń przemiany węglowodanowej, białkowej i tłuszczowej, wtórnie rozwijają się zaburzenia gospodarki wodno- elektrolitowej i kwasowo- zasadowej. Skutkuje zaburzeniami wielu narządów i układów. Istotnymi cechami tego zespołu są: hiperglikemia- zwiększenie stężenia glukozy we krwi oraz po przekroczeniu progu nerkowego dla glukozy ( próg nerkowy glukozy wynosi 10 mmol/l = 180 mg/100 ml) pojawia się cukromocz. Cukrzycę można sklasyfikować w następujący sposób:

1. Pierwotna- związana z względnym lub bezwzględnym niedoborem insuliny ( spadek syntezy lub wydzielania oraz osłabione jej działanie wobec oporności tkanek docelowych). Występuje jako typ 1 i 2.

2. Wtórna- bywa następstwem niedoboru insuliny z powodu: usunięcia trzustki, procesu zapalnego trzustki lub nowotworu. Przyczyną może być również hemochromatoza( złogi żelaza powodują zniszczenie wysp i zwłóknienie trzustki). Osobną grupę stanowi cukrzyca wywołana nadmiernym wydzielaniem hormonów hiperglikemizujących ( hormony diabetogenne): glikokortykoidy, somatotropina, glukagon, adrenalina, hormony tarczycy.

3. Cukrzyca ciężarnych: przemijająca, częstość występowania 2-5%.

4. Cukrzyca spowodowana niedoborem białka- tropikalna.

CUKRZYCA TYPU 1 i 2

Cukrzyca typu 1 (zależna od insuliny IDDM)- ujawnia się u młodych ludzi, 10% przypadków cukrzycy. Jest następstwem braku (bezwzględnego) insuliny: wydzielanie insuliny zarówno podstawowe jak i po obciążeniu glukozą, jest niskie bądź wręcz śladowe.

Etiopatogeneza:

1. Predyspozycje genetyczne- dziedziczenie skłonności do choroby

2. Uwarunkowanie immunologiczne- główny układ zgodności tkankowej HLA lub MHC, rozwinięcie odczynu autoimmunologicznego skierowany przeciw własnym komórkom β trzustki; we krwi obecne przeciwciała reagujące z tymi komórkami jak i z ich błoną komórkową.

3. 30% przypadków uwarunkowane jest zakażeniem wirusowym ( wirus świnki, różyczki)

Początek choroby nagły, gwałtowny przebieg; szybkie narastanie zaburzeń metabolicznych. Duża skłonność do kwasicy cukrzycowej. Chorzy wymagają bezwzględnego leczenia insuliną.

Cukrzyca typu 2 ( niezależna od insuliny NIDDM) ujawnia się w wieku dojrzałym (MOD), występuje u 90% chorych (80% z nich jest otyłe bądź cierpi na nadwagę). Choroba ma wiele postaci, których wspólnymi cechami są: hiperglikemia, glukozuria i brak skłonności do kwasicy ketonowej, w toku leczenia nie zachodzi konieczność stosowania insuliny. Początek choroby i przebieg względnie łagodny. Poziom insuliny może być obniżony(niedobór względny), w normie lub lekko podwyższony Znacznie zwiększa się insulinooporność.

Etiopatogeneza:

1. Predyspozycje genetyczne

2. Oporność tkanek docelowych na działanie insuliny; mechanizm ten polega na obniżeniu zużycia glukozy przez m. szkieletowe i tkankę tłuszczową ( w stanie ustalonego stężenia insuliny); oporność ta ma zazwyczaj charakter częściowy i dotyczyć może:

- mechanizmów przedrecepterowych- obecność swoistych przeciwciał przeciw insulinie

- mechanizmów związanych z samymi receptorami (obniżenie liczby receptorów, zmiana ich struktury)

- mechanizmów postreceptorowych- defekt transportu glukozy przez błonę komórkową, zaburzenia wewnątrzkomórkowej przemiany glukozy

Rzadko zdarza się cukrzyca uwarunkowana całkowitą opornością receptora insulinowego w tkankach obwodowych.

1. Inne czynniki: bezczynność ruchowa, niewłaściwa dieta, wiek, hormony.

MODY- cukrzyca zachowująca cechy cukrzycy typu 2 występująca u dzieci (wiek młodzieńczy), uwarunkowana jest genetycznie, ujawnia się w przypadku obciążenia organizmu np. stresem.

1. Następstwa niedoboru insuliny.

Brak (lub niedobór) insuliny powoduje:

1. hiperglikemię ( zwiększenie stężenia glukozy we krwi) po pewnym czasie doprowadza do przekroczenia progu nerkowego i glukoza pojawia się w moczu (diureza osmotyczna), glukozuria postępujące odwodnienie pozakomórkowe ( wraz z glukozą tracone są duże ilości moczu); w przypadku hiperglikemii początkowo dochodzi również do odwodnienia komórkowego: wzrost st. glukozy (płyn hipertoniczny, wzrost osmolalności) przemieszczenie płynu z komórek; dochodzi również do przemieszczania wody z płynu mózgowo-rdzeniowego do krwi odwodnienie neuronów zaburzenie ich czynności encefalopatia

2. wzrost katabolizmu białek powstające aminokwasy służą do syntezy glukozy ( dodatkowe nasilenie hiperglikemii) powstający z rozpadu białek azot- pojawia się w moczu- azoturia azot wymaga do usuwania dużych ilości wody postępujące odwodnienie pozakomórkowe

3. nasilenie lipolizy (wzrost aktywności lipazy hormonozależnej, insulina ją inhibuje) produkcja wolnych kwasów tłuszczowych zbyt duża ilość, wychwyt w wątrobie wzrost tworzenia acetylo-CoAacetylo-CoA nasila glikoneogenezę oraz jest substratem do syntezy ciał ketonowych (wzrost syntezy) ketonemia i w późniejszym okresie ketonuria (wraz z ciałami ketonowymi organizm traci duże ilości elektrolitów, głównie Na⁺ i K⁺) kwasica ketonowa (może prowadzić do śpiączki i encefalopatii) wzrost stężenia H⁺ pobudzenie neuronów OUN hiperwentylacja- straty wody przez płuca postępujące odwodnienie pozakomórkowe

4. lipemia- zaburzenia stężenia lipoprotein w osoczu (osocze opalizuje, zawiera dużą ilość chylomikronów i VLDL) spadek aktywności lipazy lipoproteinowej obniżenie ich rozkładu

Lipemii sprzyja dodatkowo zwiększenie ilości acetylo-CoA wzrost tworzenia VLDL

Do najbardziej charakterystycznych objawów cukrzycy należą:

• poliuria (wielomocz) – kiedy stężenie glukozy w osoczu (bo to ono ulega filtracji) przekracza próg nerkowy (zwykle ok. 160–180 mg%), z powodu przekroczenia transportu maksymalnego dla glukozy komórki nabłonka cewek nerkowych nie są w stanie zresorbować glukozy z przesączu (mocz pierwotny). Ponieważ nie jest ona resorbowana w dalszych odcinkach nefronu, przedostaje się do moczu ostatecznego. Pojawia się glukozuria (cukromocz), czyli wydalanie glukozy z moczem, oraz wielomocz – powyżej 3 l na dobę (glukoza jest substancją osmotycznie czynną, zatrzymuje więc wodę i pociąga ją za sobą).

• polidypsja (zwiększone pragnienie) – zwiększona utrata wody z moczem powoduje olbrzymie pragnienie oraz wysychanie błon śluzowych i skóry.

• polifagia (żarłoczność, wilczy głód) – z powodu braku insuliny glukoza znajdująca się we krwi nie może dostać się do tkanek, w których mogłaby być zużyta. W związku z tym, organizm mimo normalnej lub często zwiększonej podaży pożywienia głoduje (tzw. „głód wśród obfitości”, obfitości, jako że współwystępuje tu czasem nawet znaczna hiperglikemia). Chory jest senny i zmęczony, odczuwa silny głód i mimo prób jego zaspokajania traci na wadze. Utracie masy ciała sprzyja również nasilona lipoliza.

Organizm, niemogący korzystać z cukru jako składnika odżywczego, zaczyna zużywać do odżywiania duże ilości tłuszczów. W wyniku ich rozpadu powstają ciała ketonowe, które pojawiają się najpierw we krwi (ketonemia), a później w moczu (ketonuria); oddech może nabrać zapachu acetonu (w wyniku dekarboksylacji acetooctanu do acetonu pod wpływem tlenu zawartego w powietrzu). Nasilona produkcja ciał ketonowych może przyczyniać się do kwasicy ketonowej- a ta może być w przypadku ostrych zmian przyczyną śpiączki ketonowej lub encefalopatii.

Powyższe objawy są typowe dla cukrzycy typu 1, w cukrzycy typu 2 hiperglikemia zwykle nie jest na tyle nasilona, by wywołać pełen ich zestaw. Mimo to u chorych mogą się rozwijać powikłania cukrzycy.

Oprócz encefalopatii i śpiączki wywołanej kwasicą ketonową w ostrym przebiegu cukrzycy może wystąpić kwasica wywołana nagromadzeniem kwasu mlekowego, lub śpiączka wywołana zwiększeniem ciśnienia osmotycznego krwi.

Kwasica mleczanowa( nagromadzenie kwasu mlekowego)- dochodzi do zwiększenia kwasu mlekowego we krwi (laktacidemii), w warunkach sprzyjających hipoksji. Stężenie kwasu mlekowego zwiększa się w warunkach niedotlenienia tkanek. W późnych okresach cukrzycy śpiączka mleczanowa ( niedotlenienie tkanek obwodowych i zaburzenie metabolizowania go w mięśniach).

Śpiączka hipermolalna (wzrost powyżej 350 mOsm/kg H₂O)- charakterystyczna dla cukrzycy typu 2. Sprzyja jej znaczne odwodnienie hipertoniczne z powodu diurezy osmotycznej. Następstwem bywają encefalopatia, zaburzenia świadomości, śpiączka. Chory umiera, występują u niego objawy wstrząsu hipowolemicznego.

PÓŹNE NASTĘPSTWA CUKRZYCY- mikro- i makroangiopatie cukrzycowe.

1. Mikroangiopatie- zmiany warstwy wewnętrznej i środkowej w małych tętniczkach oraz zmiany błony podstawnej w naczyniach włosowatych. Przyczyną są zaburzenia przemiany materii pogrubienie błony podstawnej, odkładanie tam zmienionych wskutek glikozylacji białek, agregacja trombocytów, tworzenie zakrzepów.

Patogeneza:

- nieenzymatyczna glikozylacja białek: glikozylacji sprzyja hiperglikemia; jednym z białek ulegającym łatwej glikozylacji jest hemoglobina (glikozylacja hemoglobiny ↑ jej powinowactwa do tlenu utrudnione oddawanie tlenu do tkanek niedotlenienie tkanek

-zwiększenie lepkości krwi, zwiększone tworzenie tromboksanu i wtórna agregacja

Do mikroangiopatii można zaliczyć:

1. Nefropatię cukrzycową- początek to zwiększenie objętości przesączanego płynu (początkowe zwiększenie płynu zewnątrzkomórkowego spowodowane hiperglikemią); następnie zmiany dotyczą mezangium- nadciśnienie śródkłębuszkowe wywołane gromadzeniem się białek powstających na drodze glikozylacji); postępująca mikroangiopatia powoduje przerost błony podstawnej oraz jej zmiany strukturalne zwiększenie przepuszczalności dla dużych cząsteczek; całość procesów utrudnia przepływ krwi przez naczynia kłębuszka (wzrost ciśnienia i oporu; zmniejszenie powierzchni filtracyjnej nerki)- dochodzi do międzywłośniczkowego stwardnienia kłębuszków tzw. zespół Kimmelstiela-Wilsona. Zespół ten objawia się białkomoczem, obrzęki, nadciśnienie, w końcu niewydolność nerek.

2. Retinopatię cukrzycową

3. Neuropatię cukrzycową- zaburzenia czucia, zaburzenia ze stornu układu autonomicznego. Przyczyną z jednej strony są mikroangiopatie naczyń zaopatrujących nerwy obwodowe, z drugiej zaś obniżenie aktywności ATP-azy zależnej od sodu i potasu w warunkach hiperglikemii.

1. Makroangiopatie- tj. zmiany miażdżycowe z dużą skłonnością do wapnienia w naczyniach tętniczych: mózgu( udary), m. sercowego (zawał, niewydolność), kończyn dolnych (ograniczenie ukrwienia tzw. stopa cukrzycowa)

1. Nadmiar insuliny- wstrząs hipoglikemiczny.

Nadmiar insuliny może być przyczyną wstrząsu hipoglikemicznego. Hipoglikemia powoduje uczucie głodu i lęku, objawy ze strony układu współczulnego. Pod wpływem adrenaliny i glukagonu zwiększa się aktywność fosforylazy glikogenowej nasilenie glikogenolizy ( w pewnym stopniu ogranicza hipoglikemię). Jednocześnie obniżenie wykorzystania glukozy w tkankach obwodowych. Zwiększa się wydzielanie hormonów hiperglikemizujących (jednak ich efektywne działanie wymaga czasu). Jeżeli glikemia zmniejsza się nadal dochodzi do śpiączki i chory ginie. Hipoglikemia pozbawia mózgu z jedynego źródła energii – glukozy ( w przypadku głodzenia, gdy czas narastania zaburzeń, jest wystarczająco długi, aby doszło do wykształcenia mechanizmów przystosowawczych; mózg może pokrywać częściowo potrzeby energetyczne poprzez spalanie ciał ketonowych).

CIEKAWOSTKA:

Niebieski pierścień został przyjęty za symbol cukrzycy.