Poruchy metabolizmu cukrov

Príbeh inzulínu

Inzulín je životne dôležitý pre všetkých diabetikov prvého typu a využíva sa aj pri liečbe časti diabetikov druhého typu. Jeho objavenie v prvej polovici dvadsiateho storočia znamenalo faktický začiatok systematickej a účinnej farmakologickej liečby diabetu.

V druhej polovici devätnásteho storočia už vedci vedeli, že pankreas obsahuje zhluky buniek (Langerhansove ostrovčeky), ktoré vylučujú niečo, čo môže hrať úlohu pri trávení. Vďaka pokusu a náhode v roku 1889 prišli tiež na to, že odstránenie pankreasu spôsobilo (pokusnému psovi) diabetes, teda zvýšenie hladiny cukru v krvi. Liečba diabetu, resp. jeho príznakov (ktoré boli známe a popísané už stovky rokov), v tom čase znamenala využívanie extraktu z pankreasu. Výsledky ale boli spravidla vždy rovnaké: u pacientov sa prejavili vredy na mieste vpichu a toxické reakcie spojené s horúčkou a niekedy aj hypoglykémiou (nízka hladina glukózy v krvi).

Hrubý extrakt z pankreasu totiž obsahoval okrem inzulínu aj tráviace enzýmy, ktoré tieto problémy spôsobovali. Riešením, na ktorom od roku 1920 pracoval kanaďan Frederick Banting so svojim tímom, sa zdalo byť využitie iba tej časti pankreasu, ktorá produkovala inzulín - Langerhansových ostrovčekov. Veľký test ich výskumu prišiel 11. januára 1922, kedy dostal štrnásťročný chlapec v torontskej nemocnici prvú injekciu inzulínu (ešte pod názvom Isletín). Táto skúška sa ukázala byť sklamaním, keďže prípravok stále nebol dostatočne čistý a vyvolal alergickú reakciu. O dva týždne biochemik James Collip pripravil novú dávku, ktorá nevyvolala žiadne nežiaduce reakcie a dokázala znížiť hladinu cukru v krvi. Collip si síce najskôr nevedel spomenúť, ako presne sa k prípravku dopracoval, o niekoľko týždňov sa už ale mohla rozbehnúť výroba vo väčšom. Za extrakciu inzulínu dostali výskumníci v roku 1923 Nobelovu cenu.

Výskum a vývoj inzulínu sa v nasledujúcich rokoch rozbehol najmä v Dánsku, ktoré profitovalo z veľkých prasačích fariem na svojom území. Zvieratá boli totiž jediným dostupným zdrojom inzulínu pre diabetikov až do rozvoja genetiky. V roku 1958 získal inzulín druhú Nobelovu cenu, keď Frederick Sanger rozkľúčoval štruktúru jeho aminokyselín. Prvý geneticky skonštruovaný syntetický "ľudský" inzulín bol vyprodukovaný s použitím baktérie E. coli a rekombinácie DNA v roku 1978. Výskumníci vyrobili umelé gény pre oba proteínové reťazce, ktoré tvoria molekulu inzulínu. Šlo o jedno z prvých využití biotechnológií vo výrobe farmaceutík a od roku 1982 sa začal prvýkrát komerčne predávať biosyntetický "ľudský" inzulín. 

čo je nové?    ambulancia   poruchy metabolizmu cukrov  diabetes 1 typ

Diabetes 1 typ  ambulancia

Stručne

Sled udalostí, ktorý smeruje k cukrovke 1. typu je nedostatok inzulínu spôsobený zánikom β-buniek Langerhansových ostrovčekov pankreasu. Tieto bunky produkujú inzulín, ktorý štiepi cukry. Najčastejšou príčinou zániku β-buniek je zápal a následná nekróza. Podľa príčiny vzniku zápalu a následnej deštrukcie β-buniek pankreasu rozlišujeme dva typy cukrovky prvého typu:

• autoimunitne podmienený - autoprotilátky proti β-bunkám pankreasu;

• idiopatický .

Spúšťacím mechanizmom sú pravdepodobne vírusové infekcie. T-bunky sú schopné rozpoznať rozpoznať antigény β-buniek. To môže spustiť autoimunitnú reakciu a následne zápal pankreasu. Pankreas má značnú sekrečnú rezervu, k prvým symtómom cukrovky 1. typu dochádza až pri deštrukcii zhruba 90 % všetkých β-buniek. To znamená, že priebeh cukrovky 1 typu môže byť dlhé roky neodhalený a klinicky sa prejavuje až v dospelosti.

Priebeh ochorenia môže urýchliť väčšia fyzická, prípadne psychická záťaž, infekcia, viróza, trauma (situácia so zvýšenou potrebou inzulínu, príp. súčasná inzulínová rezistencia).

Klinický obraz cukrovky 1 typu

Distribúcia glukózy do intracelulárnej tekutiny buniek klesá, hlavne vo svaloch a tukovom tkanive. Zvýšená koncentrácia glukózy v extracelulárnej tekutine vedie k vzostupu osmolality, čo vedie k zvýšeniu ponuky osmoticky aktívnych látok v obličke a osmotickej diuréze a polyúrii. Polyúria vedie k strate extracelulárnej tekutiny a ku klinickým príznakom dehydratácie: 

1. zníženie kožného turgoru

2. pokles kapilárneho návratu
   

3. suchosť slizníc jazyka a ústnej dutiny

4. znížený tonus očných bulbov.

Väčšia strata extracelulárnej tekutiny vedie k hypotenzii, extrémne až k rozvoju šokového stavu s hypoperfúziou obličky, oligúriou až anúriou, pri ťažkej dekompenzácii k somnolencii až soporu . Hyperosmolalita extracelulárnej tekutiny vedie k osmotickej dehydratácii buniek a k poruche transportu látok cez bunkovú membránu.

Absolútny nedostatok inzulínu a absolútne či relatívne zvýšenie koncentrácie glukagónu vedú k zvýšenej tvorbe ketolátok v hepatocytoch, zvyšuje sa plazmatická koncentrácia acetoacetátu a β-hydroxybutyrátu, čo vedie k zníženiu pH až k hodnotám 6,8. Rozvíja sa ketoacidotická kóma. Acidóza tiež vedie k dráždeniu dýchacieho centra v predĺženej mieche a hlbokému Kussmaulovu dýchaniu. Vydychované ketolátky páchnu po acetóne, hovoríme o tzv. foetor acetonaemicus (pripomína vôňu prezretých jabĺk).

Diagnostika cukrovky 1. typu

Sled udalostí sa pri cukrovke 1 typu vyvíja v troch etapách. V prvej etape je ochorenie asymptomatické s normálnou glukózou nalačno, normálnou glukózovou toleranciou a prítomnosťou viac ako 2 pankreatických autoprotilátok. 

Diagnostické kritériá 2. etapy zahŕňajú prítomnosť mnohopočetných pankreatických autoprotilátok a dysglykémiu, v tom →: zhoršená glukóza nalačno → glukóza nalačno 100 až 125 mg/dl (5,6 - 6,7 mmol/l) alebo zhoršená glukózová tolerancia → 2 hodiny po glukózovej záťaži 75 g 140 až 199 mg/ dl (7,7 - 11,05 mmol/l),  alebo alebo glykovaný hemoglobín HbA1c 5,7 % až 6,4 %. Jednotlivci zostávajú asymptomatickí. V štádiu 3 je diabetes definovaný hyperglykémiou (náhodná glukóza ≥ 200 mg/dl) s klinickými príznakmi, glukóza nalačno ≥ 126 mg/dl, glukóza ≥ 200 mg/dl dve hodiny po požití 75 g glukózy počas perorálnej glukózy tolerančný test a/alebo HbA1c ≥6,5 %. Ak jedincovi chýbajú klasické príznaky hyperglykémie alebo hyperglykemickej krízy, odporúča sa vykonať dva testy (súčasne alebo v rôznych časoch) na potvrdenie diagnózy. Ak dôjde k akútnemu nástupu symptómov s hyperglykémiou, ako sa častejšie vyskytuje pri T1D v mladosti, HbA1c môže byť v čase diagnózy zavádzajúci.

Tretia etapa sa, najmä u detí,  prejavuje hyperglykemickými príznakmi, ktoré môžu byť náhle a zahŕňajú polydipsiu, polyúriu, polyfágiu, nočnú enurézu, rozmazané videnie, neúmyselný úbytok hmotnosti, únavu a slabosť. Ak pacient nie je liečený okamžite, môžu nasledovať urgentné stavy. Okrem hyperglykémie môžu byť prítomné abnormality elektrolytov. Ak sa títo jedinci neliečia, môže sa vyvinúť diabetické ketoacidóza, čo si vyžaduje hospitalizáciu a liečbu intravenóznymi tekutinami, inzulínom, draslíkom a starostlivé sledovanie. Takmer jedna tretina mladých postihnutých cukrovkou 1 typu má aj diabetickú ketoacidózu.

Pri cukrovke 1 typu, ktorá sa rozvinie do tretej etapy v dospelosti je nástup symptómov variabilnejší ako v mladosti a diabetická ketoacidóza je menej častá. Môže byť ťažké rozlíšiť T1D a diabetes 2. typu. Prvým testom by mala byť glutamát dekarboxyláza →GAD65 Ak je výsledok negatívny a/alebo ak je dostupný, mali by sa merať aj IA2 a/alebo ZNT8. Hladiny C-peptidu sa môžu použiť, keď existuje otázka, aký typ cukrovky je prítomný. Mal by sa odobrať náhodný C-peptid so súbežnou sérovou glukózou. Ak trvanie diabetu presiahne tri roky, c-peptid >600 pmol/l silne naznačuje diabetes 2. typu. Nízky (<200 pmol/l) alebo nedetegovateľný c-peptid potvrdzuje diagnózu T1D. 

Diagnostika cukrovky 1. typu v skratke

• hyperglykémia > 5,6 mmol/l 

• pokles pH až k 6,8

• znížený K + u polyúrie

• zvýšenie K + u oligúrie či ťažkého katabolizmu

• zníženie Na + a deplécie fosfátov

• zvyšuje sa urea pri oligúrii alebo anúrii

• nulová koncentrácia C-peptidu (pri plne rozvinutom diabete)

• autoprotilátky proti glutamátdekarboxylázy (anti-GAD)

• protilátky proti bunkám ostrovčekov (ICA)

• protilátky proti povrchu buniek ostrovčekov (ICSA)

Medicínska liečba cukrovky 1. typu

Základom medicínskej liečby cukrovky 1 typu je inzulínová terapia, sledovanie glukózy a neustále vzdelávanie a podpora v oblasti vlastného managementu ochorenia.

Pri liečení cukrovky 1 typu sa pomerne často vyskytuje hypoglykémia, ktorú sprevádza diaforéza, tachykardia, točenie hlavy, zmätenosť, hlad, zmeny zraku a tras.  Vo všeobecnosti by sa pri hladine glukózy v krvi nižšej ako 70 mg/dl → 3,8 mmol/l, malo perorálne podávať 15 až 20 g glukózy.  Hodnoty glukózy by sa mali znova skontrolovať o 15 minút neskôr a v prípade potreby podať ďalšie sacharidy.  Keď sa hodnoty glukózy znormalizujú a hodnoty glukózy začnú opäť klesať, mali by ste si dať občerstvenie, aby sa zabránilo opakovaniu. 

Ak je to možné, ľudia s ochorením na cukrovku 1 typu by sa mali poradiť s dietológom, aby sa naučili počítať sacharidy a používať ich v pomere k inzulínu → gramy sacharidov pokryté jednou jednotkou inzulínu, na dávkovanie počas jedla. Ak počítanie uhľohydrátov nie je možné, je užitočná diéta konzistentná s uhľohydrátmi. Pri liečbe hyperglykémie sa tiež odporúča odhadnúť pokles glukózy v dôsledku 1 jednotky rýchlo pôsobiaceho inzulínu, nazývaný korekčný faktor alebo faktor citlivosti na inzulín. K

Je dôležité vedieť, že požiadavky na inzulín sa v priebehu života a za špecifických okolností líšia. Napríklad väčšie dávky inzulínu sú zvyčajne potrebné počas puberty, tehotenstva, pri podávaní steroidov a s rozvojom obezity.

Pacientom s cukrovkou 1 typu odporúčame zvýšenú fyzickú aktivitu, ktorá poskytuje zvýšenie citlivosti na inzulín, zlepšuje kardiovaskulárne zdravie, zlepšuje lipidový profil, znižuje mikrovaskulárne komplikácie, znižuje riziko osteoporózy a znižuje v konečnom dôsledku prispieva k lepšiemu psychickému zdraviu. 

Okrem inzulínovej terapie, diéty a fyzickej aktivity by pacienti s cukrovkou 1 typu mali vo všeobecnosti absolvovať každoročné očné vyšetrenie u očného špecialistu a každoročné vyšetrenie nôh. Osoby s deformáciami chodidiel, neuropatiou, anamnézou vredov na chodidle alebo ochorením periférnych artérií by mali mať nohy vyšetrené pri každej návšteve, mali by byť poučení o správnej starostlivosti o chodidlá/obuv, a ak je to možné, mali by navštíviť podiatra a v prípade potreby by mali byť odporúčaní  na ortopedické vyšetrenie.  

Transplantácia pankreasu sa zvyčajne vykonáva súčasne s transplantáciou obličky. Tieto transplantácie sa zvažujú, keď je prítomné konečné štádium ochorenia obličiek, u relatívne mladších jedincov (< 50 rokov bez ochorenia koronárnych artérií) a keď zvyčajné možnosti liečby boli neúspešné pri prevencii veľkej variability a závažnej hypoglykémie. Jedinci, ktorí dostávajú transplantáciu pankreasu alebo transplantáciu buniek ostrovčekov, vyžadujú imunosupresívnu liečbu.