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 2 typ

Diabetes 2 typ  ambulancia

Stručne

Sled udalostí, ktorý smeruje k cukrovke 1. typu je nedostatok inzulínu spôsobený zánikom β-buniek Langerhansových ostrovčekov pankreasu. Túto časť epikrízy majú oba typy cukrovky, 1 aj 2 typ rovnaké. Rozdiel je v tom, že zatiaľ čo pri prvom type cukrovky je príčinou zániku, alebo straty funkčnosti β-buniek imunitná porucha → T bunky imunitného systému sú schopné rozpoznať antigén na povrchu β-buniek a útočía na ne ako by to bol patogén, pri druhom type cukrovky strácajú β-bunky funkciu zásluhou nezdravého životného štýlu. Zjednodušene povedané, zatiaľ čo cukrovku 1 typu vo väčšine prípadov dedíme, o cukrovku 2 typu sa pričíníme sami vlastným životným štýlom.

Patofyziológia cukrovky 2 typu

Pri cukrovke 2 typu je deštrukcia beta buniek menej výrazná ako u 1. typu a nie je spôsobená autoimunitným procesom. Viac ako 90 % prípadov cukrovky 2 typu sprevádza nedostatočná sekrécia inzulínu β-bunkami  pankreasu, tkanivovou inzulínovou rezistenciou → IR a nedostatočnou kompenzačnou odpoveďou sekrécie inzulínu. Progresia ochorenia spôsobuje, že sekrécia inzulínu nie je schopná udržať homeostázu glukózy, čo vedie k hyperglykémii. Pacienti s cukrovkou 2 typu sa väčšinou vyznačujú tým, že sú obézni alebo majú vyššie percento telesného tuku, distribuovaného prevažne v brušnej oblasti. V tomto stave tukové tkanivá podporujú inzulínovú rezistenciu prostredníctvom rôznych zápalových mechanizmov, vrátane zvýšeného uvoľňovania voľných mastných kyselín  a deregulácie adipokínu.

Súčasne dochádza k akumulácii amyloidu v pankreatických ostrovčekoch, čo pravdepodobne narúša ich anatómiu a fyziológiu. Cukrovka 2 typu je charakterizovaná aj zvýšenou sekréciou glukagónu, ktorá nie je regulovaná koncentráciou glukózy v krvi.

Ako je vidieť z obrázku, na vývoji cukrovky 2 typu sa podieľajú okrem pankreasu aj mimopankreatické faktory a rôzne patologické stavy podporujúce rozvoj tohto ochorenia vrátane → obezity, nedostatku pohybu, črevnej disbiózy, metaoblickej pamäti a mitochondriálnej disfunkcie. Z mimopankreatických faktorov majú silnú pozíciu v rozvoji cukrovky 2 typu rôzne faktory inztulínovej rezistencie na  → kostrových svaloch, tukových tkanivách a v pečeni.

Klinický obraz cukrovky 1 typu

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).

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

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.