Механизмы возникновения и развития сахарного диабета. Фундаментальные исследования Этиология и патогенез

Сахарный диабет – это патологическое состояние, при котором развивается относительная или абсолютная инсулиновая недостаточность, приводящая к таким явлениям, как гипрегликемия и глюкозурия. Сопровождается заболевание выраженными нарушениями обменных процессов, и часто возникающим развитием осложнений. Для правильного лечения данной болезни важно понимание причин ее появления, а также механизмов развития. Поэтому, если поставлен такой диагноз, как этиология патогенез клиника лечение связаны между собой.

Роль поджелудочной железы в обмене глюкозы

Этиология и патогенез сахарного диабета можно лучше понять, если рассмотреть особенности углеводного обмена в организме человека, и то, какую роль играют в нем активные вещества, выделяемые поджелудочной железой.

Панкреас, или поджелудочная железа, представляет собой орган, имеющий экзокринную и эндокринную активность. Такое название она получила благодаря тому, что располагается позади желудка. Через ПЖ проходит множество сосудов и нервов.

Эндокринная часть органа представлена островками Лангерганса, которые составляют у нормального человека от 1 до 3% всей ткани. Островки имеют несколько разновидностей клеток, из них альфа-клетки, продуцирующие глюкагон, и бета-клетки, производящие инсулин.

В 20-х годах прошлого века учеными был выделен инсулин, и это стало большим прорывом в лечении диабета, так как до этого такие пациенты просто погибали. Было выявлено, что активное вещество в виде инсулина под воздействием биохимических процессов возникает их своего предшественника – проинсулина, методом отщепления от него C-пептида. В кровь в итоге поступает одинаковое количество обоих веществ. Это послужило основой для лабораторного определения C-пептида как показателя способности продукции инсулина бета-клетками.

Не так давно ученые определили, что C-пептид также обладает определенной степенью активности и участвует в следующих процессах:

Снижение гликолизированного гемоглобина.

Стимуляция усвоения глюкозы мышечной тканью.

Снижение инсулинорезистентности, и за счет этого усиление эффектов инсулина.

Уменьшение степень вероятности развития нейропатии.

Улучшает фильтрационную работу почек и укрепляет сетчатку глаза.

Для организма в норме необходимо выделение около 50 ЕД инсулина в сутки. Панкреас имеет при нормальном состоянии органа от 150 до 250 ЕД. Выделенный инсулин поступает в гепатоциты по системе воротной вены. Там он подвергается частичной инактивации при участии фермента инсулиназы. Оставшаяся активная часть вещества связывается с белками, и в определенном количестве остается в несвязанном виде. Пропорции связанного и свободного инсулина регулируются в зависимости от количества сахара в крови. Свободный инсулин в норме интенсивно образуется при гипергликемии.

Кроме печени, инсулин распадается в почках, жировой ткани, мышцах и в плаценте. Образование этого гормона в норме зависит от уровня глюкозы, например, при избытке сладкого в употребляемой пище вызывает усиленную работу инсулинпродуцирующих клеток. Снижение и увеличение инсулина в крови может вызываться и другими факторами и гормональными веществами, но основная регуляция зависит от поступления сахаров с пищей.

Как действует инсулин

При таком заболевании, как сахарный диабет этиология патогенез заключаются в определенных факторах, способствующих нарушению выработки инсулина, или отсутствие ответа периферических тканей на его действие.

На клетках некоторых тканей находятся особого вида рецепторы, через которые осуществляется перенос глюкозы. Инсулин присоединяется к ним и ускоряет процесс усвоения в 20-40 раз.

Этиология и патогенез сахарного диабета

Сахарный диабет, согласно классификации делится на 1 и 2 тип (инсулинозависимый и инсулиннезависимый). Выделяют также и прочие виды заболевания – гестационный (при беременности), некоторые специфические состояния, генетические дефекты, обусловливающие нарушение сахарного обмена. Отмечается отдельно диабет, развивающийся в результате прочих эндокринных патологий (тиреотоксикоз, синдром Кушинга и др.), заболевание в результате воздействия фармакологических и химических веществ, некоторые синдромы, которые могут сопровождаться сахарным диабетом (Дауна, Фридрейха и др).

Основными являются первые два типа заболевания, каждый из которых имеет свои особенности развития и причины возникновения.

Этиология сахарного диабета 1 типа

Инсулинозависимый сахарный диабет считается аутоиммунным заболеванием, при котором происходит поражение бета-клеток, находящихся в панкреас. Их основной функцией является продукция инсулина. При СД 1 типа происходит снижение или прекращение его выработки и развитие абсолютной инсулиновой недостаточности. Отмечается у лиц молодого возраста с быстрым развитием клинической симптоматики.

Развитие этого варианта заболевания связывают с наследственной предрасположенностью. Тем не менее, подтверждение этому проявляется только у третьей части больных. При этом выявляются антитела к глютаматдекарбоксилазе, бета-клеткам, или непосредственно к инсулину. И это является основным доказательством аутоиммунного процесса.

Высокая вероятность проявления болезни существует при наличии других аутоиммунных патологий, как связанных с эндокринными органами (болезнь Аддисона, аутоиммунный тиреоидит), так и прочих (болезнь Крона, ревматизм, витилиго).

Патогенез сахарного диабета 1 типа

При наличии предрасположенности к такому виду заболевания после появления ситуации, которая запускает процесс, происходит развитие СД 1 типа. Такими механизмами являются:

Вирусная, бактериальная или грибковая инфекция;

Стрессовая ситуация;

Нарушение режима и качества принимаемой пищи;

Интоксикация неинфекционного происхождения (в том числе при использовании некоторых лекарственных средств);

Облучение.

Под воздействием пускового механизма начинают интенсивно вырабатываться антитела, в начальной стадии выработка инсулина сохраняется в пределах нормы. При таком заболевании, как сахарный диабет 1 типа патогенез характеризуется началом массированного уничтожения бета-клеток вследсие агрессивного влияния собственных антител организма больного. Но даже в этом случае еще какое-то время уровень глюкозы в крови не меняется. Усиление аутоиммунной реакции обусловлено еще и тем, что при воздействии диабетогенных факторов происходит увеличение количества свободных радикалов. Они приводят усилению процесса поражения бета-клеток.

Клинические проявления, которые обусловливает патогенез основных симптомов сахарного диабета, начинают развиваться при условии гибели около 80-90% инсулинпродуцирующих клеток. Таким больным для предотвращения развития гипергликемии, кетоацидоза и смертельного исхода жизненно необходимым является введение инсулина.

Сахарный диабет 2 типа этиология

Инсулиннезависимая форма диабета определяется нарушениями метаболизма с развитием нечувствительности тканевых рецепторов к инсулину и изменению в той или иной степени работы бета-клеток. Выявляется преимущественно у людей среднего и старческого возраста, нарастание симптоматики происходит медленнее, чем при инсулинозависимом типе болезни.
Этиология сахарного диабета 2 типа заключается в том, что на фоне наследственной склонности к развитию и под влиянием нарушения приема пищи, переедания, повышения массы тела, стрессовой ситуации, а также в результате нарушения питания в утробе матери и в первый год после рождения развивается нарушение обмена глюкозы.

Патогенез сахарного диабета 2 типа

Современные данные говорят о том, что патогенез сахарного диабета второго типа заключается в повышении резистентности к действию инсулина в периферических тканях, что чаще всего бывает при ожирении по абдоминальному типу и нарушении работы клеток ПЖ, продуцирующих инсулин. При обнаружении такого заболевания, как сахарный диабет у детей патогенез и причины такого заболевании ничем не отличается от таковых у взрослых. Особенностью болезни в детском возрасте является то, что у них преимущественно развивается диабет 1 типа, и протекает гораздо тяжелее, чем у пациентов зрелых лет.

Резистентность к инсулину бывает печеночная и периферическая. При переходе на заместительную терапию происходит снижение продукции глюкозы в печени, но при этом такое лечение никоим образом не действует на чувствительность к инсулину со стороны периферических тканей.

Для улучшения состояния при такой форме диабета в начальной стадии бывает достаточным снижение веса, увеличение физической активности, соблюдение низкоуглеводной и низкокалорийной диеты. В дальнейшем применяются сахароснижающие препараты различного механизма действия, а при необходимости и инсулин.

— хроническое заболевание, возникающий вследствие инсулинорезистентности и относительного дефицита инсулина.

Этиология сахарного диабета 2 типа

Многофакторное заболевание с наследственной предрасположенностью (при наличии СД 2 у одного из родителей вероятность его развития у потомков на протяжении жизни составляет 40%.)

Факторами риска развития СД 2 являются:

1. Ожирение, особенно висцеральное
2. Этническая принадлежность
3. Малоподвижный образ жизни
4. Особенности питания
5. Артериальная гипертензия

Патогенез сахарного диабета 2 типа

Основа- секреторная дисфункция бетта-клеток, которая заключается в замедлении раннего секреторного выброса инсулина в ответ на увеличение уровня глюкозы в крови.

При этом 1-я (быстрая) фаза секреции, которая заключается в опорожнении везикул с накопленным инсулином, фактически отсутствует, а 2-я (медленная) фаза секреции осуществляется в ответ на стабилизирующуюся гипергликемию постоянно, в тоническом режиме, и несмотря на избыточную секрецию инсулина, уровень гликемии на фоне инсулинорезистентности не нормализуется.

Следствием гиперинсулиемии является снижение чувствительности и числа инсулиновых рецепторов, а также подавление пострецепторных механизмов, опосредующих эффекты инсулина (инсулинорезистентность).

Сама по себе гиперкликемия неблагоприятно влияет на характер и уровень секреторной активности бетта-клеток – глюкозотоксичность. Длительно, на протяжении многих лет и десятилетий существующая гипергликемия в конечном счете приводит к истощению продукции инсулина бетта-клетками и у пациента появляются некоторые симптомы дефицита инсулина – похудание, кетоз при сопутствующих инфекционных заболеваниях.

В итоге можно выделить 3 уровня:

1. нарушение секреции инсулина
2. периферические ткани становятся резистентны
3. в печени повышается продукция глюкозы

Диагностика сахарного диабета 2 типа

1. Измерение глюкозы натощак (трехкратно).
   Нормальное содержание глюкозы в плазме крови натощак состовляет до 6,1 ммоль/л.
   Если от 6,1 до 7,0 ммоль/л – нарушенная гликемия натощак.
   Более 7 ммоль/л – сахарный диабет.
2. Глюкозотолерантный тест. Он проводится только при сомнительных результатах, то есть если глюкоза от 6,1 до 7,0 ммоль/л.
   За 14 часов до исследования назначается голод, затем берут кровь – устанавливают исходный уровень глюкозы, потом дают выпить 75гр глюкозы, растворенной в 250 мл воды. Через 2 часа берут кровь и смотрят:
   - если менее 7,8 то нормальная толерантность глюкозы.
   - если от 7,8-11,1 то нарушенная толерантность к глюкозе.
   - если более 11,1 то СД.
3. Определение С-пептида, это необходимо для диф.диагноза. Если СД 1 типа то уровень С-пептида должен быть ближе к 0 (от 0-2), если свыше 2 то СД 2 типа.
4. Исследование гликозилированного гемоглобина (показатель углеводного обмена за последние 3 месяца). Норма менее 6,5% до 45 лет. После 45 лет до 65 - 7,0%. После 65 лет – 7,5-8.0%.
5. Определение глюкозы в моче.
6. Ацетон в моче, проба Ланге.
7. ОАК,ОАМ, БХ, гликемический профиль.

Клинические проявления сахарного диабета 2 типа

Постепенное начало заболевания. Симптоматика выражена слабо (отсутствие склонности к кетоацидозу). Частое сочетание с ожирением (80% больных с СД) и артериальной гипертензии.
Заболеванию часто предшествует синдром инсулинорезистентности (метаболический синдром): ожирение, артериальная гипертензия, гиперлипидемия и дислипидемия (высокая концентрация триглицеридов и низкая концентрация холестерина ЛПВП), а также часто гиперурикемия.

1. Синдром гипергликемии (полидипсия, полиурия, кожный зуд, похудение 10-15 кг на протяжении 1-2 мес.. Выраженная общая и мышечная слабость, снижение работоспособности, сонливость. В начале заболевания у некоторых пациентов может отмечаться повышение аппетита)
2. Синдром глюкозурии (глюкоза в моче.)
3. Синдром острых осложнений
4. Синдром поздних хронических осложнений.

Лечение сахарного диабета 2 типа

Лечение СД 2 типа складывается из 4 компонентов: диетотерапии, физических нагрузок, назначения пероральных сахароснижающих ЛС, инсулинотерапии.
Цели лечения
■ Основная цель лечения больных СД 1 типа - контроль гликемии.
■ Поддержание уровня гликозилированного гемоглобина.
■ Нормализация общего состояния: контроль роста, массы тела, полового созревания, наблюдение за АД (до 130/80 мм рт.ст.), уровнем липидов крови (холестерин ЛПНП до 3 ммоль/л, холестерин ЛПВП более 1,2 ммоль/л, триглицериды до 1,7ммоль/л), контроль функций щитовидной железы.

Немедикаментозное лечение
Главная задача врача - убедить больного в необходимости изменения образа жизни. Снижение массы тела - не всегда единственная цель. Увеличение физической нагрузки и изменения в режиме, диете также оказывают благоприятный эффект, даже в том случае, если добиться снижения массы тела не удалось.

Питание

■ Принципы питания при СД 2 типа: соблюдение нормокалорийной (при ожирении - гипокалорийной) диеты с ограничением насыщенных жиров, холестерина и сокращением приёма легкоусвояемых углеводов (не более 1/3 от всех углеводов).
■ Диета № 9 - базовая терапия для больных с СД 2 типа. Главная цель - снижение массы тела у пациентов с ожирением. Соблюдение диеты часто приводит к нормализации метаболических нарушений.
■ При избыточной массе тела - низкокалорийная диета (≤1800 ккал).
■ Ограничение легкоусвояемых углеводов (сладости, мёд, сладкие напитки).
■ Рекомендуемый состав пищи по количеству калорий (%):
✧ сложные углеводы (макароны, крупы, картофель, овощи, фрукты) 50–60%;
✧ насыщенные жиры (молоко, сыр, животный жир) менее 10%;
✧ полиненасыщенные жиры (маргарин, растительное масло) менее 10%;
✧ белки (рыба, мясо, птица, яйца, кефир, молоко) менее 15%;
✧ алкоголь - не больше 20 г/сут (с учётом калорийности);
✧ умеренное потребление сахарозаменителей;
✧ при артериальной гипертензии необходимо ограничить потребление поваренной соли до 3 г/сут.

Физическая активность

Усиливает гипогликемизирущее действие инсулина, способствует повышению содержания антиатерогенных ЛПНП и уменьшению массы тела.
■ Индивидуальный подбор с учётом возраста больного, наличия осложнений и сопутствующих заболеваний.
■ Следует рекомендовать прогулки пешком вместо езды на машине, подъём по лестнице вместо пользования лифтом.
■ Одно из основных условий - регулярность физических нагрузок (например, ходьба ежедневно 30 мин, плавание по 1 ч 3 раза в неделю).
■ Следует помнить, что интенсивные физические нагрузки могут вызвать острое или отсроченное гипогликемическое состояние, поэтому режим нагрузок следует «отрабатывать» при самоконтроле гликемии; при необходимости следует корригировать дозы сахароснижающих средств перед нагрузкой.
■ При концентрации глюкозы в крови более 13–15 ммоль/л физические нагрузки не рекомендованы.

Медикаментозное лечение сахарного диабета 2 типа

Гипогликемические средства
■ При отсутствии эффекта от диетотерапии и физических нагрузок назначают сахароснижающие ЛС.
■ При гликемии натощак более 15 ммоль/л к лечению диетой сразу добавляют пероральные гипогликемические ЛС.

1.Препараты способствующие снижению инсулинорезистентности (сенситайзеры).

Сюда относится метформин и тиазолидиндионы.

Начальная доза метформина 500 мг на ночь или во время ужина. В дальнейшем доза повышается на 2-3 грамма на 2-3 приема.

Механизм действия метформина:
-подавление ГНГ в печени (снижение продукции глюкозы печенью), которое приводит к снижению уровня глюкозы натощак.
-снижение инсулинрезистентности (увеличение утилизации глюкозы периферическими тканями, прежде всего мышцами.)
-активизация анаэробного гликолиза и уменьшение всасывания глюкозы в тонкой кишке.
Метформин - препарат выбора для больных с ожирением. Лечение метформином у больных СД с ожирением снижает риск сердечно-сосудистых осложнений и уровень смертности. Метформин не стимулирует секрецию инсулина β-клетками поджелудочной железы; уменьшение концентрации глюкозы в крови происходит за счёт угнетения глюконеогенеза в печени. Назначение метформина не приводит к развитию гипогликемии и оказывает благоприятный эффект при ожирении (по сравнению с другими противодиабетическими препаратами). Монотерапия метформином приводит к снижению массы тела на несколько килограммов; при сочетании препарата с производными сульфонилмочевины или инсулином метформин препятствует увеличению массы тела.
Среди побочных эффектов относительно часто диспептические явления. Поскольку метформин не оказывает стимулирующего эффекта на продукцию инсулина, на фоне монотерапии этим препаратом гипогликемии не развивается, то есть его действие обозначается как антигипергликемическое, а не как гипогликемическое.
Противопоказание – беременность, тяжелая сердечная, печеночная, почечная и другая органная недостаточность

Тиазолидиндионы (пиоглитазон, розиглитазон) являются агонистами гамма-рецепторов, активируемых пролифератором пероксисом (PPAR-гамма.) Тиазолидиндионы активируют метаболизм глюкозы и липидов в мышечной и жировой тканях, что приводит к повышению активности эндогенного инсулина, то есть у устранению инсулинорезистентность. Суточная доза пиоглитазон – 15-30 мг/сут, розинлитазона -4-8 мг (на 1-2 приема.) Весьма эффективна комбинация тиазолидиндинов с метформином. Противопоказанием к назначению – повышение уровня печеночных трансаминаз. Помимо гепатотоксичности, к побочным эффектам относится задержка жидкости и отеки, кооторые чаще развиваются при комбинации препаратов с инсулином.

2.Препараты, воздействующие на бетта-клетки и способствующие усилению секреции инсулина(секретогены).

Сюда относятся сульфониламочевины и производные аминокислот, которые используются преимущественно после еды. Основной мишенью препаратов сульфанилмочевины являются бетта-клетки панкреатических островков. Препараты сульфанилмочевины связываются на мембране бетта-клеток со специфическими рецепторами, это приводит к закрытию АТФ-зависимых калиевых каналов и деполяризации клеточных мембран, что в свою очередь способствует открытию кальциевых каналов. Поступление кальция внутрь приводит к их дегрануляции и выбросу инсулина в кровь.

Препараты сульфонилмочевины: хлорпромазид.

Производные аминокислот: Гликлазид, начальная – 40, суточная – 80-320, 2 раза в сутки прием; Глибенкламид; Глипизид; Гликвидон

3.Препараты, снижающие всасывание глюкозы в кишечнике.

Сюда относятся акарбоза и гуаровая смола. Механизм действия акарбозы – обратимая блокада альфа-гликозидаз тонкой кишки, в результате которой замедляются процессы ферментирования и всасывания углеводов, снижается скорость резорбции и поступления глюкозы в печень. Начальная доза акрабозы 50 мг 3 раза в день, в дольнейшем может быть увеличена до 100 мг 3 раза в день, препарат принимается непосредственно перед едой или во время еды. Основным побочных эффектом – кишечная диспепсия, которая связана с поступление в толстую кишку невсосавшихся углеводов.

4.Бигуаниды.

Механизм: утилизация глюкозы мышечной тканью путем усиления анаэробного гликолиза в присутствие эндогенного или экзогенного инсулина. Сюда относится метформин.

Сначала назначтаю монотерапию, чаще всего метформин – если гликированный гемоглобин до 7,5%.

Назначение метформина в дозе 850 мг 2 раза в день, увеличиваем постепенно до 1000.

Если гликированный от 7,5 до 8,0% — то двухкомпанентная схема (секретоген + метформин).

Более 8,0% — инсулинотерапия.

Другие лекарственные средства и осложнения

■ Ацетилсалициловая кислота. Применяют для лечения больных СД 2 типа как в качестве первичной, так и вторичной профилактики макрососудистых осложнений. Суточная доза - 100–300 мг.
■ Антигипертензивные ЛС. Целевым значением компенсации СД 2 типа является поддержание АД ниже 130/85 мм рт.ст., что способствует снижению смертности от кардиоваскулярных осложнений. При отсутствии эффекта от нелекарственной терапии (поддержание нормальной массы тела, сокращение потребления соли, физическая нагрузка) назначают медикаментозное лечение. Препаратами выбора являются ингибиторы АПФ, которые, помимо хорошего прогностического эффекта в отношении АД, снижают риск развития и прогрессирования нефропатии. При их непереносимости предпочтение отдают блокаторам рецепторов ангиотензина-II, блокаторам кальциевых каналов (недегидропиридинового ряда) или селективным β-адреноблокаторам. При сочетании с ИБС целесообразно комбинировать ингибиторы АПФ и адреноблокаторы.
■ Дислипидемии. При СД 2 типа дислипидемии самостоятельно встречаются часто. Среди всех показателей липидного спектра важнейшим является поддержание уровня холестерина ЛПНП ниже 2,6 ммоль/л. Для достижения этого показателя применяют гипохолестериновую диету (меньше 200 мг холестерина в сутки) с ограничением насыщенных жиров (менее 1/3 всех пищевых жиров). При неэффективности диетотерапии препаратами выбора являются статины. Терапия статинами целесообразна не только в качестве вторичной, но и первичной профилактики развития ИБС, макроангиопатий.
■ Триглицериды. Компенсация углеводного обмена во многих случаях не приводит к нормализации уровня триглицеридов. При изолированной гипертриглицеридемии препаратами выбора являются производные фиброевой кислоты (фибраты). Целевые значения триглицеридов при СД 2 типа ниже 1,7 ммоль/л. При комбинированной дислипидемии препаратами выбора являются статины.
■ Нефропатии. Нефропатия является частым осложнением СД 2 тппа, в дебюте заболевания до 25–30% больных имеют микроальбуминурию. Лечение нефропатии начинают со стадии микроальбуминурии, препаратами выбора являются ингибиторы АПФ. Нормализация АД в комбинации с использованием ингибиторов АПФ приводит к снижению прогрессирования нефропатии. При появлении протеинурии ужесточаются целевые показатели АД (до 120/75 мм рт.ст.).
■ Полиневропатии. Невропатия является одной из основных причин формирования язвенных дефектов ног (синдром диабетической стопы). Диагностика периферической невропатии осуществляется на основании исследования вибрационной и тактильной чувствительности. В лечении болевых форм периферической невропатии применяют трициклические антидепрессанты, карбамазепин.
■ Автономные невропатии. Целями лечения являются устранение симптомов ортостатической гипотензии, гастропареза, энтеропатии, эректильной дисфункции и неврогенного мочевого пузыря.
■ Ретинопатия. Примерно 1/3 больных с вновь выявленным СД 2 типа имеют ретинопатию. Патогенетического лечения диабетической ретинопатии нет, для уменьшения прогрессирования пролиферативной диабетической ретинопатии используют лазерную фотокоагуляцию.
■ Катаракта. СД ассоциирован с быстрым развитием катаракты, компенсация СД позволяет замедлить процесс помутнения хрусталика.

Дальнейшее ведение больного

■ Самоконтроль гликемии - в дебюте заболевания и при декомпенсации ежедневно.
■ Гликозилированный гемоглобин - 1 раз в 3 мес.
■ Биохимический анализ крови (общий белок, холестерин, триглицериды, билирубин, аминотрансферазы, мочевина, креатинин, калий, натрий, кальций) - 1 раз в год.
■ Общий анализ крови и мочи - 1 раз в год.
■ Определение микроальбуминурии - 2 раза в год с момента диагностики СД.
■ Контроль АД - при каждом посещении врача.
■ ЭКГ - 1 раз в год.
■ Консультация кардиолога - 1 раз в год.
■ Осмотр ног - при каждом посещении врача.
■ Осмотр офтальмолога (прямая офтальмоскопия с широким зрачком) - 1 раз в год с момента диагностики СД, по показаниям - чаще.
■ Консультация невропатолога - 1 раз в год с момента диагностики СД.

Обучение больного

Необходимо обучение больного по программе «Школа больного сахарным диабетом 2 типа». Любое хроническое заболевание требует от пациента приобретения понимания, чем он болеет, что ему грозит и что делать для профилактики инвалидизации и в экстренных случаях. Больной должен быть ориентирован в тактике лечения и параметрах его контроля. Он должен уметь осуществлять самоконтроль состояния (если это технически возможно) и знать тактику и последовательность лабораторного и физикального контроля болезни, пытаться самостоятельно препятствовать развитию осложнений болезни. Программа для больных СД включает занятия по общим вопросам СД, питанию, самоконтролю, лекарственному лечению и профилактике осложнений. Программа действует в России уже 10 лет, охватывает все регионы и врачи о ней знают. Активное обучение больных приводит к улучшению углеводного обмена, снижению массы тела и показателей липидного обмена.
Наиболее распространённым способом самоконтроля, без использования каких-либо приборов, является определение глюкозы в крови с помощью тест-полосок. При нанесении капли крови на тест-полоску возникает химическая реакция, приводящая к изменению цвета. Затем цвет тест-полоски сравнивается с цветовой шкалой, нанесённой на флаконе, в котором хранятся тест-полоски, и таким образом визуально определяют содержание глюкозы в крови. Однако этот метод является недостаточно точным.
Более эффективным средством самоконтроля является использование глюкометров - индивидуальных приборов для самоконтроля. При использовании глюкометров процесс проведения анализа полностью автоматизирован. Для анализа требуется минимальное количество крови. Кроме того, глюкометры часто снабжаются памятью, которая позволяет фиксировать предыдущие результаты, что удобно при контроле диабета. Глюкометры являются портативными, точными и простыми в применении приборами. В настоящее время существует множество типов глюкометров. Все типы приборов имеют свои особенности в использовании, с которыми необходимо ознакомиться с помощью инструкции. Полоски для глюкометров, равно как и визуальные, являются одноразовыми, при этом для глюкометра определённой фирмы подходят только полоски производства фирмы-производителя. Идеально для самоконтроля - измерение сахара крови натощак перед основными приёмами пищи и через 2 часа после приёма пищи, перед сном. Частое измерение гликемии необходимо при подборе дозы при инсулинотерапии и декомпенсации. При достижении компенсации и отсутствии плохого самочувствия возможен более редкий самоконтроль.
Определение сахара в моче - менее информативный способ оценки состояния организма, так как он зависит от индивидуального «почечного порога» и представляет собой средний уровень сахара в крови за время после последнего мочеиспускания, а не отражает истинные колебания сахара в крови.
Ещё одним методом самоконтроля служит определение содержания ацетона в моче. Как правило, ацетон в моче необходимо определять, если показатели уровня глюкозы в крови достаточно долго превышали 13,0 ммоль/л или уровень глюкозы в моче составлял 2% и выше, а также при внезапном ухудшении самочувствия, при появлении признаков диабетического кетоацидоза (тошноты, рвоты, запаха ацетона изо рта и др.) и при возникновении других заболеваний. Обнаружение ацетона в моче указывает на опасность развития диабетической комы. В этом случае необходимо немедленно обратиться к врачу.

Прогноз

Поддержанием нормального уровня глюкозы можно отсрочить или предотвратить развитие осложнений.
Прогноз определяется развитием сосудистых осложнений. Частота сердечно-сосудистых осложнений среди больных СД (9,5–55%) значительно превышает таковую в общей популяции (1,6–4,1%). Риск развития ИБС у больных диабетом с сопутствующей гипертонией в течение 10 лет жизни увеличивается в 14 раз. У больных диабетом резко увеличена частота случаев поражений нижних конечностей с развитием гангрены и последующей ампутацией.

У здорового человека гормон инсулин открывает "двери" в стенках клеток, пропуская через них глюкозу из кровотока, столь необходимую для получения организмом энергии. У больного диабетом 2 типа клетки оказывают сопротивление воздействию на них инсулина. Отторжение инсулина клетками не позволяет глюкозе проникать в них в нужном количестве.

Патогенез (причины) сахарного диабета 2 типа

Характерная причина диабета 2 типа - невосприимчивость к инсулину, объясняется, главным образом, тучностью человека, которая затрудняет проход глюкозы в клетки, так как они уже заполнены жиром. Первоначально клетки поджелудочной железы имеют способность преодолеть такое сопротивление, вырабатывая больше инсулина. Но со временем они уже не в состоянии производить столько инсулина, сколько нужно. При диабете, даже повышенный вследствие компенсаторной реакции организма, уровень инсулина не в состоянии открыть "двери" клеток, в результате чего глюкоза начинает скапливаться в крови. Избыточный вес также усиливает риск этиологии диабета 2 типа, высокое артериальное давление и сердечные болезни также могут быть причинами.

У подавляющего числа диабетиков наблюдается диабет 2 типа, в основном, причиной является избыточный вес или возраст больного больше сорока лет. Малоподвижный образ жизни, гиподинамия также могут быть одним из патогенезов сахарного диабета 2 типа. Регулярные физически упражнения помогают избежать большего риска этого заболевания.

Этиология сахарного диабета 2 типа

В этиологии диабета 2 типа есть также важнейший генетический компонент. Чем больше родственников человека страдали этой болезнью, тем выше у него предрасположенность к этому заболеванию. Но, несмотря на сильное генетическое влияние, патогенеза диабета 2 типа можно избежать, поддерживая здоровый, нормальный вес.

У некоторых женщин, обычно не страдающих сахарным диабетом, во время беременности увеличивается уровень содержания сахара в крови. Такая форма заболевания называется гестационный диабет.

Таким образом, можно выделить следующие факторы риска для патогенеза диабета 2 типа:

• наследственность,
• тучность,
• ослабленная глюкозная толерантность (индивидуальная особенность организма, которую можно выявить в ходе орального теста на толерантность к глюкозе),
• заболевание сахарным диабетом во время беременности, так называемый гестационный диабет, а также рождение крупного ребенка (от 3,6 кг и более).

И.Ю.Демидова

Сахарный диабет 2 типа представляет собой гетерогенное заболевание, для успешной терапии которого обязательным условием является воздействие на все звенья его патогенеза. В настоящее время известно, что в патогенезе СД 2 важную роль играют наследственная предрасположенность, образ жизни и питания, ведущие к ожирению, ИР, нарушение секреции инсулина и повы­шенная продукция глюкозы печенью.

Частота семейных случаев СД 2 в различных этнических группах колеблется от 30 до 50%. Конкордантность по СД 2 у монозиготных близнецов приближается к 100%. Моно­генный характер развития СД доказан только для его редких форм, таких как MODY-диабет (maturity-onset diabetes of young), СД, связан­ный с дефектом глюкокиназы, СД с инсулинорезистентностью, как результат дефекта ин­сулина или а-субъединицы его рецептора, СД, сочетающийся с глухотой вследствие дефекта митохондрий, или другими генетическими синдромами. Для «классического» СД 2 к настоящему времени принята концепция полигенного наследования.

Малоподвижный образ жизни и перееда­ние приводят к развитию ожирения, усугубляют имеющуюся ИР и способствуют реализации генетических дефектов, непо­средственно ответственных за развитие СД 2.

Ожирение, особенно висцеральное (центральное, андроидное, абдоминальное), играет важную роль как в патогенезе ИР и связанных с ней метаболических расстройств, так и СД 2. Так, в отличие от клеток подкожной жировой клетчатки, вис­церальные адипоциты характеризуются сниженной чувстви­тельностью к антилиполитическому действию инсулина и по­вышенной чувствительностью к липолитическому действию катехоламинов. Данное обстоятельство приводит к активиза­ции липолиза висцерального жира и поступлению большого количества СЖК в портальную циркуляцию, а затем - в сис­темный кровоток. В противоположность этому, подкожная жи­ровая клетчатка более чувствительна к ингибирующему дейст­вию инсулина, что способствует реэстерификации СЖК до ТГ. ИР скелетных мышц и преимущественная утилизация ими в состоянии покоя СЖК препятствуют утилизации глюкозы ми-оцитами, что приводит к гипергликемии и компенсаторной ги-перинсулинемии. Кроме того, СЖК препятствуют связыванию инсулина с гепатоцитами, что усугубляет ИР на уровне печени и подавляет ингибирующий эффект гормона на печеночный глюконеогенез (ГНГ). Последнее обстоятельство обуславлива­ет постоянную повышенную продукцию глюкозы печенью. Формируется порочный круг: увеличение концентрации СЖК ведет к еще большей ИР на уровне жировой, мышечной и пе­ченочной ткани, гиперинсулинемии, активации липолиза и еще большему нарастанию концентрации СЖК.

Гиподинамия также усугубляет имеющуюся ИР. Транслока­ция транспортеров глюкозы ГЛЮТ-4 в мышечной ткани в со­стоянии покоя резко снижена. Мышечные сокращения на фо­не физической нагрузки увеличивают транспорт глюкозы в ми-оциты за счет усиления транслокации ГЛЮТ-4 к клеточной мембране.

Инсулинорезистентность, обязательно имеющая место при СД 2, представляет собой состояние, характеризующееся недо­статочным биологическим ответом клеток на инсулин при его достаточной концентрации в крови. Феномен ИР был описан в конце 30-х гг. Himsworth и Кеrr.

Изучение генетических дефектов, обуславливающих развитие ИР, показало, что в подавляющем большинстве случаев она не связана с нарушением функционирования рецепторов инсулина. Так, у здорового человека для полноценной утилизации глюкозы инсулинзависимыми тканями задействовано не более 10-15% цитоплазматического пула рецепторов. Мутации генов инсулина и инсулинового рецептора встречаются крайне редко.

На рис. 1 показано поступление глюкозы через клеточную мембрану в инсулинзависимых тканях в норме и при инсулинорезистентности.

В настоящее время ИР связывают с нарушением действия инсулина на пострецепторном (внутриклеточном) уровне в ре­зультате возникновения следующих молекулярных дефектов:

— нарушения соотношения «12+» и «12-» изоформ рецептора инсулина с преобладанием низкоаффинной «12+»-изоформы;

— увеличение экспрессии Ras-подобного белка (Ras-like protein associated with diabetes - RAD) в мышечной ткани, кото­рое положительно коррелировало с наличием ожирения;

— мутации гена субстрата инсулинового рецептора СИР-1;

— избыточная продукция фактора некроза опухоли (ФНО) в жировой ткани;

— значительное снижение мембранной концентрации спе­цифических транспортеров глюкозы ГЛЮТ-4 в мышечной тка­ни, выявлявшегося у больных СД 2;

— снижение активности гликогенсинтетазы.

Одним из важнейших последствий ИР являются дислипопротеинемия, гиперинсулинемия, AT и гипергликемия. В насто­ящее время установлено, что гипергликемия играет очень важ­ную роль в нарушении секреции инсулина и развитии с течени­ем времени его относительного дефицита. Компенсаторные воз­можностиb-клеток у лиц с ИР нередко ограничены в связи с ге­нетическим дефектом глюкокиназы и/или транспортера глюко­зы ГЛЮТ-2, ответственных за секрецию инсулина в ответ на стимуляцию глюкозой. На рис. 2 схематически представлена се­креция инсулина при стимуляции глюкозой и аргинином.

Секреция инсулина у больных СД 2 обычно нарушена: сни­жена 1-я фаза секреторного ответа на внутривенную нагрузку глюкозой, отсрочен и снижен секреторный ответ на прием смешанной пищи, повышена концентрация проинсулина и продуктов его метаболизма, нарушена ритмика колебаний сек­реции инсулина. Однако не совсем ясно, являются ли эти из­менения следствием первичного (генетического) дефекта b-клеток, или же они развиваются вторично вследствие феноме­на глюкозотоксичности, липотоксичности (воздействие повы­шенной концентрации СЖК) или в силу каких-либо других причин. Исследования секреции инсулина у лиц с мягким НТГ показали, что на этой стадии, еще до повышения гликемии на­тощак и при нормальном уровне гликированного гемоглобина, ритм колебаний секреции инсулина уже нарушен. Это проявляется снижением способности /3-клеток отвечать волнообразными пиками секреции инсулина на волнообразные колеба­ния уровня глюкозы в течение суток. Кроме того, в ответ на одинаковую нагрузку глюкозой у лиц с ожирением, ИР и нормальной толерантностью к глюкозе секретируется больше инсулина, чем у лиц с нормальной массой тела и без ИР. Значит, у лиц с НТГ секреция инсулина уже недостаточна. Почему же происходит это снижение секреции инсулина?

Возможно, что на раннем этапе нарушения толерантности к глюкозе в

измене­нии секреции инсулина ведущую роль играет повышение кон­центрации

СЖК, которое приводит к ингибированию глико-лиза путем угнетения

пируватдегидрогеназы. Снижение интен­сивности гликолиза b-клетках ведет

к уменьшению образова­ния АТФ, являющегося важнейшим стимулятором

секреции инсулина. Роль феномена глюкозотоксичности в развитии

на­рушения секреции инсулина у лиц с НТГ исключается, по­скольку

гипергликемии еще нет,

Под глюкозотоксичностью понимают биомолекулярные процессы, обуславливающие повреждающее действие длительно существующего избыточного содержания глюкозы в крови на секрецию инсулина и чувствительность тканей к инсулину, что замыкает порочный круг в патогенезе СД 2. Из этого следу­ет, что гипергликемия является не только основным симпто­мом СД, но и ведущим фактором его прогрессирования вслед­ствие существования феномена глюкозотоксичности.

При длительной гипергликемии наблюдаются ослабление секреции инсулина в ответ на нагрузку глюкозой, в то время, как секреторный ответ на стимуляцию аргинином длительное время наоборот остается усиленным. Все перечисленные нару­шения секреции инсулина устраняются при поддержании нор­мального уровня глюкозы крови, что доказывает важную роль феномена глюкозотоксичности в патогенезе нарушения секре­ции инсулина при СД 2.

Кроме воздействия на секрецию инсулина, глюкозотоксичность способствует снижению чувствительности периферических тканей к инсулину, поэтому достижение и поддержание нормогликемии будет в некоторой степени увеличивать чувствительность периферических тканей к инсулину.

Таким образом очевидно, что гипергликемия является не только маркером, но и важным патогенетическим звеном СД 2, нарушающим секрецию инсулина b-клетками и утилизацию глюкозы тканями, что диктует необходимость стремиться к до­стижению нормогликемии у больных СД 2.

Ранним симптомом начинающегося СД 2 является гипергликемия натощак, обусловленная повышенной продукцией глюкозы печенью. Выраженность дефекта секреции инсулина в ночные часы прямо коррелирует со степенью гипергликемии натощак. Считается, что ИР гепатоцитов не является первич­ным дефектом, а возникает вторично под влиянием гормо­нальных и метаболических нарушений, в частности — повыше­ния секреции глюкагона. b-клетки при длительной хроничес­кой гипергликемии утрачивают способность реагировать на дальнейшее повышение гликемии снижением продукции глю­кагона. В результате возрастает печеночный глюконеогенез (ГНГ) и гликогенолиз, что является одной из причин относи­тельного дефицита инсулина в портальной циркуляции.

Дополнительным фактором, обуславливающим развитие ИР на уровне печени, является ингибирующее действие СЖК на захват и интернализацию инсулина гепатоцитами. Избыточ­ный приток**СЖК в печень резко стимулирует ГНГ за счет уве­личения продукции ацетил-СоА в цикле Кребса. Кроме того, ацетил-СоА снижает активность пируватдегидрогеназы, что ведет к избыточному образованию лактата в цикле Кори — од­ного из главных субстратов для ГНГ. Кроме перечисленного выше, СЖК подавляют активность гликогенсинтазы.

Таким образом, суммируя все выше изложенное, патогенез СД 2 в настоящее время можно представить в виде следующей схемы (рис. 3).

Определенную роль в патогенезе СД 2 в последние годы от­водят амилину и

Роль амилина в патогенезе СД 2 была доказана в последние 10-15 лет. Амилин (островковый амилоидный полипептид) локализуется в секреторных гранулах/3-клеток и в норме секрети-руется совместно с инсулином в молярном соотношении при­мерно 1:100. Его содержание повышено у лиц с**ИР, НТГ и АГ При СД 2 он откладывается в виде амилоида в островках Лан-герганса. Амилин участвует в регуляции углеводного обмена, модулируя скорость абсорбции глюкозы из кишечника, и ингибируя секрецию инсулина в ответ на стимуляцию глюкозой.

Роль лептина в нарушении жирового обмена и развитии СД 2 вызывает пристальное внимание в течение последнего десятилетия. Лептин — полипептид, синтезируемый адипоцитами белой жировой ткани, оказывает действие на вентро-латеральные ядра гипоталамуса, регулируя пищевое поведение. Выработка лептина снижается при голодании и повышается при ожирении (т.е. регулируется непосредственно массой жировой ткани). Поло­жительный энергетический баланс сопровождается повышени­ем выработки инсулина и лептина, которые взаимодействуют на уровне гипоталамических центров, возможно, через выработку гипоталамического нейропептида***Y**(НП-Y).* Голод ведет к уменьшению массы жировой ткани, снижению уровня инсули­на и лептина, что активирует выработку гипоталамусом*НП-Y. *Последний регулирует пищевое поведение, вызывая гиперфагию, прибавку массы тела, увеличение жировых отложений и снижение активности симпатической нервной системы. У животных введение*НП-Y в* желудочки головного мозга вызывает быстрое развитие ожирения. Как абсолютная, так и относитель­ная недостаточность лептина приводит к повышению образова­ния*НП-Y* в гипоталамусе и, как следствие этого, к развитию ожирения. Экзогенное введение лептина при его абсолютной недостаточности уменьшает содержание мРНК, кодирующей НП-Y, параллельно со снижением аппетита и массы тела. При относительной недостаточности лептина в результате мутации гена, кодирующего его рецептор, его экзогенное введение не оказывает никакого влияния на массу тела. Таким образом, можно предположить, что дефицит лептина (абсолютный или относительный) ведет к утрате ингибируюшего контроля над об­разованием*НП-Y,* что в свою очередь сопровождается нейроэндокринными и вегетативными расстройствами, играющими оп­ределенную роль в формировании синдрома ожирения.

Итак, патогенез СД 2 представляет собой сложный, много­уровневый процесс, в котором ведущую роль играет*ИР,* нарушение секреции инсулина и хроническое повышение продукции глюкозы печенью (см. рис.2).

Следовательно, при подборе терапии необходимо учитывать все известные на

сегодняшний день звенья патогенеза данного заболевания с целью

достижения компенсации СД 2 и, таким образом, профилактики его поздних осложнений

Новый взгляд на патогенез сахарного диабета II типа

/В. Малыжев, д.м.н, профессор, Украинский научно-практический центр

эндокринной хирургии и трансплантации эндокринных органов и тканей, г. Киев/

Сахарный диабет II типа (инсулиннезависимый) является наиболее распространенной формой сахарного диабета (СД), которая клинически проявляется, как правило, у людей среднего и пожилого возрастов. Число людей, страдающих этим типом диабета (до 80% всех больных СД), катастрофически возрастает во всем мире, принимая характер эпидемии. В Украине зарегистрировано около 700 тысяч таких больных, примерно столько же лечатся с неустановленным диагнозом по поводу других болезней. Прогнозируется, что количество больных сахарным диабетом II типа через 20 лет увеличится до 3,5-4 миллионов.

Общепринято, что одной из главных причин развития этого недуга является формирование, по разным причинам, резистентности организма к инсулину, которая манифестируется формированием стойкой гипергликемии. Считается, что повышение уровня глюкозы в организме лежит в основе возникновения многих осложнений, характерных для этой формы СД. Именно поэтому при лечении таких больных основные усилия эндокринолога направлены на восстановление нормального баланса глюкозы в крови путем стимуляции образования инсулина b-клетками поджелудочной железы, ингибиции всасывания углеводов в кишечнике, повышения чувствительности тканей к инсулину и подавления процессов глюконеогенеза. Сформировалось мнение, что развитие осложнений СД II типа находится в прямой зависимости от качества метаболического контроля на протяжении суток. Это положение справедливо и по отношению к осложнениям, которые развиваются и при I типе СД-ретинопатия, нефропатия, микроангиопатия, нейропатия.

К осложнениям СД II типа относят такие патологические проявления, как дислипидемия, гипертензия, гиперкоагуляция, ожирение (у 80% больных). Поскольку многие из этих проявлений диагностируются либо одновременно, либо даже раньше, чем гипергликемия, возникает закономерный вопрос об истинной причинно-следственной связи гипергликемии и этих осложнений СД. Во-первых, они не характерны для инсулинзависимого сахарного диабета, во-вторых, их развитие не может быть объяснено только гипергликемией. Особую сложность в определении причины обменных нарушений представляет так называемый метаболический синдром X, который часто диагностируется у больных сахарным диабетом II типа.

Достижения последних лет в изучении механизмов развития инсулиннезависимого СД привели к формированию принципиально новой точки зрения на генез этого заболевания. В результате многих исследований установлено, что для этой патологии весьма характерным является существенное повышение в крови уровня цитокинов: интерлейкин-1 (ИЛ-1), туморнекротический фактор (ТНФ) и интерлейкин-6 (ИЛ-6). В ряде случаев это явление может быть зарегистрировано у лиц, составляющих группу риска, задолго до клиническоих проявлений СД.

Указанные цитокины играют важную роль в инициации как неспецифического иммунного ответа, так и в формировании общих защитных механизмов организма. В норме при любых чрезмерных воздействиях происходит активация клеток (в основном, макрофагов и дендритных клеток), которые продуцируют эти факторы. Благодаря последним в организме происходят активация синтеза печенью острофазных белков и других продуктов, стимуляция гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси, усиление липолиза, увеличение в крови уровня липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП), ингибитора-1 активатора плазминогена (ПАИ-1), снижение концентрации липопротеидов высокой плотности (ЛПВП). Эти защитные факторы кратковременны. После прекращения вредного воздействия все системы приходят в обычное состояние, и концентрация перечисленных факторов возвращается к норме. Однако у лиц с генетической предрасположенностью к повышенному синтезу цитокинов и при одновременном хроническом воздействии ряда факторов (ожирение, чрезмерное питание, возраст, хронический стресс, хроническое воспаление и пр.) активация макрофагальных элементов может сохраняться длительное время, что, в конечном итоге, приводит к возникновению множества метаболических синдромов, характерных для сахарного диабета II типа.

Исходя из этой точки зрения, механизмы развития гипергликемии при СД рассматриваются следующим образом. ИЛ-1 и ТНФ, как уже говорилось выше, активируют в жировой ткани процессы липолиза, что способствует повышению уровня свободных жирных кислот. Одновременно жировые клетки продуцируют лептин и собственный ТНФ. Эти вещества являются блокаторами инсулиновой сигнальной системы, что и приводит к развитию инсулиновой резистентности в любых тканях организма. Параллельно ИЛ-1 и ТНФ активируют выброс контринсулярных гормонов, в частности, глюкокортикоидов и гормона роста. Последние усиливают процессы глюконеогенеза и выброс в кровоток эндогенной глюкозы. На ранних этапах развития СД указанные цитокины могут стимулировать синтез инсулина b-клетками поджелудочной железы, тем самым способствовать снижению выраженности инсулиновой резистентности. В дальнейшем может происходить обратное - ИЛ-1 и ТНФ ингибируют образование инсулина, что вызывает подавление утилизации глюкозы тканями и депрессию гликогенообразования.

Таким образом, инсулинорезистентность, усиление глюконеогенеза и подавление утилизации глюкозы, в конечном итоге, приводят к развитию гипергликемии и к нарушению толерантности к глюкозе. Особо следует отметить, что уровень инсулинорезистентности непосредственно связан с массой жировой ткани, что объясняется прямой зависимостью уровня синтеза ТНФ жировой клеткой от ее объема. Именно поэтому умеренное голодание больных сказывается весьма положительно на снижении этой невосприимчивости к инсулину.

Повышение в организме уровня ИЛ-1 и ТНФ становится причиной развития дислипидемии и связанного с ней развития атеросклероза. Для больных сахарным диабетом II типа характерно повышение уровня ЛПОНП, что связано с возрастанием количества свободных жирных кислот как их субстрата. Параллельно снижается концентрация ЛПВП. Причиной этого явления выступает повышенный синтез печенью амилоида А под влиянием цитокинов. Данное вещество замещает в ЛПВП аминопротеин А1, что приводит к увеличению связывания липопротеида макрофагами и ускоряет их миграцию из печени. Происходит накопление так называемых жировых макрофагов, имеющих выраженную тенденцию к адгезии на сосудистой стенке. Повышение уровня ЛПОНП способствует их отложению на сосудистой стенке, особенно при повреждении ее структуры и проницаемости под действием тех же цитокинов. При этом эндотелий сосудов меняет свои функции, что проявляется снижением синтеза вазодилататоров и увеличением продукции прокоагулянтов и вазоконстрикторов. Поскольку ИЛ-1 и ТНФ одновременно усиливают выброс печенью фактора Виллебранда и ПАИ-1, а также фибриногена, формируется состояние гиперкоагуляции с привлечением на поврежденные участки эндотелия тромбоцитов, лейкоцитов и моноцитов с формированием микротромбоза. Здесь же происходит отложение липидов и накопление жировых макрофагов. В результате образуется атеросклеротическая бляшка и клинически манифестируется характерный для этих больных атеросклероз.

Естественно, что описанный механизм является весьма упрощенным, поскольку в повреждении крупных сосудов принимают участие и многие другие факторы. Например, происходящая активация макрофагов, тромбоцитов и эндотелия приводит к усилению секреции различных ростовых факторов, которые играют важную роль в патогенезе сосудистых осложнений диабета, о чем речь должна идти отдельно. Макрофаги способствуют окислению липидов, при этом последние становятся токсичными для эндотелия сосудов, что приводит к их некрозу. Привлечение многих клеток к стенке сосуда связано со способностью цитокинов усиливать экспрессию на эндотелии многих типов адгезивных молекул. Отложение липидов стимулирует образование хемотаксических факторов, например ИЛ-8, что способствует проникновению мононуклеаров в глубь стенки сосуда.

Повышение уровня синтеза ИЛ-1 и ТНФ обусловливает и другие проявления СД, в частности, гипертензию. Возникновение последней связано с изменениями сосудистой стенки, о которых говорилось выше, а также с повышением уровня глюкокортикоидов. Стероидные гормоны ответственны, по-видимому, и за типичное для этих больных распределение жировых отложений.

Так как цитокины ингибируют образование тестостерона, у больных СД часто имеет место снижение половой функции. Не исключено, что и депрессивные состояния больных напрямую связаны с известным воздействием ИЛ-1 на высшие отделы нервной системы.

Таким образом, новая точка зрения на патогенез инсулиннезависимого сахарного диабета основана на принятии того факта, что в генезе большинства патологических синдромов первостепенную роль играют неадекватные уровни интерлейкина-1 и туморнекротического фактора. Становится понятным, что их формирование происходит самостоятельно и не зависит непосредственно от гипергликемии. В то же время, последняя вносит определенный вклад в развитие остальных проявлений диабета. Дело в том, что повышенный уровень глюкозы приводит к неферментативному гликированию белковых молекул как циркулирующих, так и встроенных в мембрану клетки. Это может приводить к нарушению межклеточных взаимодействий, нарушению ответа клеток на специфические лиганды и изменению комплементарности субстрат-ферментных комплексов. Более того, эндотелий сосудов и макрофаги несут специфические рецепторы к гликированным белкам. При их взаимодействии происходит активация функций соответствующих клеточных элементов. В результате усиливается синтез цитокинов, о которых шла речь выше, выброс эндотелиального ростового фактора, стимуляция образования ПАИ-1 и т.д. Естественно, что это приводит к усугублению уже обозначенных метаболических нарушений и к появлению новых. Особое значение это приобретает в отношении патологии мелких сосудов и развития микроангиопатий. Создаются предпосылки для развития типичных осложнений и для сахарного диабета I типа.

Исходя из изложенного, можно заключить, что принципы лечения сахарного диабета II типа должны быть коренным образом пересмотрены. Очевидно, что управление одним лишь углеводным обменом является симптоматическим и далеко недостаточным. Лечение должно быть дополнено одновременным и как можно более ранним применением лекарственных средств, модулирующих липидный обмен, гемостаз и активность гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Но наиболее адекватной терапией СД представляется терапия, направленная на угнетение повышенного образования цитокинов, вызывающих этот сложный метаболический синдром. Поиск соответствующих лекарственных средств и подходов - насущная задача современной медицины.

Воздействие на инсулинорезистентность - шаг вперед в лечении сахарного

диабета 2 типа

Ежегодно в мире проводится большое количество исследований, посвященных сахарному диабету (СД), изучению его патогенетических особенностей, вопросам диагностики, поиску новых эффективных средств контроля и профилактики осложнений. Такой пристальный интерес к этой проблеме вызван увеличением числа больных СД. Каждые 10–15 лет их количество возрастает примерно в два раза, в основном, за счет добавления больных диабетом 2 типа. Если раньше считалось, что СД 2 типа - заболевание, возникающее в среднем и пожилом возрастах, то сегодня он все чаще диагностируется у более молодых лиц, встречаются случаи резистентности к инсулину даже у детей. Уровень летальности среди пациентов с диабетом значительно выше, чем среди других категорий больных во всех возрастных группах, независимо от пола и этнической принадлежности. Причиной этого служат тяжелые осложнения, связанные с нарушениями метаболизма при СД. Атеросклероз, артериальная гипертензия, инфаркт миокарда, инсульт -весомая доля среди причин развития этих патологий принадлежит именно СД.

Несмотря на трудности, обусловленные гетерогенностью причин возникновения данного заболевания, усилия ученых-медиков и фармакологов во всем мире направлены на создание универсального патогенетического средства, которое позволило бы приостановить рост заболеваемости СД и решить целый ряд медико-социальных проблем.

Резистентность к инсулину и нарушение функции b-клеток поджелудочной железы - два основных эндокринных расстройства, характеризующих СД 2 типа.

< повреждению и атеросклероза развитию к предрасполагающим состоянием,

прокоагулянтным гипертензией дислипидемией, сопровождающаяся

гипергликемия, нарастает то разорвать, не его Если круг. порочный

создается есть ожирения, гиперинсулинемии прогрессированию

способствовать может которая инсулинорезистентность, усугубляют

гипергликемия глюкозе, толерантность нарушенная генеза, центрального

ожирение Гиперинсулинемия, синдрома. дисметаболического основе в лежит

что патологии, сердечно-сосудистой риска факторов группе элементов

важнейшим является инсулину Резистентность патологии. этой могут

инфекции вялотекущие хронические фон, гормональный стрессы, также а

возраст, жизни, образ питания, особенности тучность, того, Кроме печени.

ткани мышечной механизмов пострецепторных активность экспрессия низкая

более рецепторов, инсулиновых количество сниженное ожирения),

вероятность (повышенная метаболизм усиленный факторы: генетические

различные предопределять резистентности>

Дисфункция b-клеток, как и инсулинорезистентность, определяется генетическими и внешними факторами. К первым относятся индивидуальная скорость деления клеток и их гибели, неогенеза, а также экспрессия факторов, отвечающих за синтез инсулина. Внешними причинами могут выступать инфекции, экзокринная патология поджелудочной железы и другие.

В ходе широко известного исследования UKPDS выявлено, что у большинства пациентов, страдающих диабетом 2 типа, на момент постановки диагноза функция b-клеток была снижена наполовину, по сравнению с нормой. Постепенное ухудшение реакции на нормальный уровень инсулина и неспособность b-клеток поджелудочной железы вырабатывать достаточное количество инсулина для поддержания нормального уровня гликемии приводят к прогрессированию патологического процесса и развитию осложнений диабета.

В отличие от существующих пероральных сахароснижающих средств, новый класс препаратов - глитазоны влияют непосредственно на механизмы развития резистентности к инсулину и способствуют сохранению функции b-клеток. Наиболее изучен и широко используется розиглитазон (*Авандия*). Его предшественник - троглитазон - не нашел клинического применения в связи с высокой гепатотоксичностью. Несмотря на принадлежность к тому же классу химических соединений, Авандия существенно отличается от троглитазона по структуре, метаболизму и выведению из организма, при этом потенциально гепатотоксичные субстанции не образуются.

Авандия - высокоселективный агонист лиганд-активируемых ядерных гормональных рецепторов PPARg, присутствующих в клетках-мишенях инсулина жировой ткани, скелетной мускулатуры и печени.

Связывание препарата Авандия с PPARg избирательно активирует транскрипцию генов в клетках-мишенях и вследствие этого влияет на экспрессию таких генов, как РЕРСК, GLUT, липопротеинлипазы и TNFb, которые играют важнейшую роль в метаболизме углеводов и жиров.

На молекулярном уровне агонизм препарата к PPARg в присутствии инсулина проявляется следующим образом:

Ускоряет дифференцировку преадипоцитов в зрелые адипоциты и усиливает экспрессию адипозоспецифических генов (например, РЕРСК и аР2);

Усиливает экспрессию GLUT-4 (инсулинзависимое вещество - транспортер глюкозы) в зрелых адипоцитах и скелетных мышцах;

Увеличивает транслокацию GLUT-4 из внутриклеточных везикул в клеточную мембрану, облегчая таким образом транспорт глюкозы в адипоциты и клетки скелетной мускулатуры;

Противодействует эффектам TNFb, увеличивая дифференцировку адипоцитов, инсулинзависимый транспорт глюкозы, экспрессию GLUT-4 и снижая высвобождение свободных жирных кислот.

В целом, Авандия усиливает отложение глюкозы в скелетной мускулатуре и жировой ткани и уменьшает выброс глюкозы печенью. Препарат повышает чувствительность адипоцитов к инсулину и их способность к захвату глюкозы и хранению липидов. Это тормозит липолиз, что, в свою очередь, снижает системное содержание глицерина и свободных жирных кислот (СЖК). Увеличение их количества оказывает выраженное влияние на гомеостаз глюкозы, снижая ее захват, окисление и хранение в мышечной ткани. СЖК также играют роль в патогенезе резистентности к инсулину, вызывая снижение стимулированного инсулином захвата глюкозы, активируя глюконеогенез в печени и угнетая синтез гликогена в мышцах. Кроме того, повышенное количество СЖК значительно ограничивает секрецию инсулина b-клетками. Таким образом, уменьшение СЖК на фоне лечения препаратом Авандия повышает чувствительность тканей к инсулину и контроль гликемии.

Кроме того, как и в адипоцитах, агонисты PPARg увеличивают захват глюкозы мышечными клетками, что положительно сказывается на уровне гликемии. Авандия тормозит выработку глюкозы печенью, что также может (по крайней мере, частично) быть следствием сниженного содержания свободных жирных кислот.

Благодаря высокоселективному и мощному агонизму к PPARg Авандия снижает резистентность к инсулину, восстанавливая способность печени, жировой ткани и мышц реагировать на инсулин, и таким образом обеспечивает контроль уровня глюкозы.

Доклинические данные свидетельствуют о том, что Авандия оказывает защитное действие на функцию b-клеток поджелудочной железы, однако до сих пор неясно, связано ли положительное действие препарата с прямым его влиянием на эти клетки. Предполагается, что терапевтический эффект обусловлен снижением уровней глюкозы и жирных кислот, а также гиперинсулинемии, что, в целом, оказывает сохраняющие действие на поджелудочную железу.

Эффективность препарата Авандия подтверждена в широкомасштабной программе клинических исследований с участием пяти тысяч пациентов Европы и США, страдающих диабетом 2 типа. В исследованиях, где Авандию назначали в качестве дополнительной терапии больным с недостаточной эффективностью максимальных и субмаксимальных доз сульфонилмочевины или метформина, наблюдалось очевидное клинически значимое и аддитивное улучшение контроля уровня глюкозы. Кроме того, этот эффект достигался без усиления любых известных побочных эффектов сульфонилмочевины или метформина, которые наблюдаются при монотерапии этими препаратами.

Как показало исследование UKPDS, у 50% больных диабетом 2 типа монотерапия метформином или производными сульфонилмочевины перестает обеспечивать адекватный контроль гликемии на протяжении трех лет. В программу клинического изучения препарата Авандия включены были пациенты, которые страдали сахарным диабетом 2 типа, в среднем, 9 лет. В этой связи его влияние на гликемию приобретает еще большее значение, поскольку в исследовании UKPDS принимали участие только пациенты с впервые выявленным СД, то есть болезнь находилась на более ранней стадии. Помимо этого, эффективность препарата Авандия оставалась постоянной на протяжении всей программы, в отличие от исследования UKPDS.

Есть основания полагать, что новый препарат замедляет прогрессирование заболевания, так как действует на первопричины СД 2 типа, а не просто снижает уровень глюкозы. Применение препарата Авандия показано как в виде монотерапии для усиления эффективности диеты и физических нагрузок, так и в составе комбинированного лечения в случае недостаточного гипогликемического эффекта максимальных доз метформина или производных сульфонилмочевины.

Следует отметить, что Авандия представляет чрезвычайно ценную новую

терапевтическую альтернативу в борьбе за адекватный контроль СД 2 типа

Для успешного лечения сахарного диабета обязательное условие – это воздействие на все составные части его патогенеза. Ученые много лет изучают причины и механизмы развития диабета и уже установлен ряд патофизиологических процессов и этиологических факторов, которые в результате ведут к гипергликемии.

Что «запускает» сахарный диабет

Сахарный диабет является гетерогенно патологией, при которой развивается комплекс метаболических нарушений. Основные характерные признаки диабета 2 типа – это инсулиновая резистентоность и неудовлетворительная функция бета-клеток разной степени выраженности.

Современные научные исследования доказали, что в развитии сахарного диабета берут участие множество факторов и значительную роль в развитии данного заболевания играют внешние, негенетические факторы.

В настоящее время доказано, что в патогенезе 2 типа диабета основную роль играют такие факторы:

• наследственная предрасположенность – сахарный диабет у родителей, близких родственников;
• неправильный образ жизни – вредные привычки, низкая степень физической активности, хроническая усталость, частые стрессы;
• питание – высококалорийное и ведущие к ожирению;
• инсулинорезистентность – нарушение метаболической реакции на инсулин;
• нарушение продукции инсулина и повышенная выработка глюкозы печенью.

Роль отдельных этиологических факторов в патогенезе диабета

Патогенез сахарного диабета зависит от типа. При 2 типе диабета в него включаются наследственные и внешние факторы. В сущности, при диабете типа 2 генетические факторы имеют большее значение, чем при диабете типа 1. Это заключение основывается на исследовании близнецов.

Раньше считалось, что у однояйцевых (монозиготных) близнецов заболеваемость сахарным диабетом 2 типа около 90-100%.

Впрочем, с применением новых подходов и методов было доказано, конкордантность (совпадение по наличию заболевания) у монозиготных близнецов немного ниже, хотя и остается довольно высокой 70-90%. Это свидетельствует о значительном участии наследственности в предрасположенности к 2 типу диабета.

Генетическая склонность важна в процессе развития преддиабета (нарушения толерантности к глюкозе). Разовьется ли у человека дальше сахарный диабет, зависит от его образа жизни, питания и других внешних факторов.

Роль ожирения и гиподинамии

Частое переедание и малоподвижный образ жизни приводят к возникновению ожирения и еще больше усугубляют инсулинорезистентность. Это способствует реализации генов, ответственных за развитие диабета 2 типа.

Ожирение, особенно абдоминальное, играет особенную роль не только в патогенезе инсулинорезистентности и наступающих из-за нее метаболических расстройств, но и в патогенезе диабета 2 типа.

Это происходит, потому что у висцеральных адипоцитов, в отличие от адипоцитов подкожной жировой клетчатки, снижена чувствительность к антилиполитическому действию гормона инсулина и повышена чувствительность к липолитическому действию катехоламинов.

Это обстоятельство становится причиной активизации липолиза висцерального жирового слоя и поступлению сначала в кровоток портальной вены, а затем и в системное кровообращение, большого количества свободных жирных кислот. В противовес этому, клетки подкожной жирового слоя к замедляющему действию инсулина, это способствует реэстерификации свободных жирных кислот до триглицеридов.

Инсулинорезистентность скелетных мышц заключается в том, что они в состоянии покоя преимущественно утилизируют свободные жирные кислоты. Это препятствует миоцитам утилизировать глюкозу и ведет к повышению сахара в крови и компенсаторному повышению инсулина. Притом, жирные кислоты не дают инсулину связываться с гепатоцитами, и это на уровне печени усугубляет инсулинорезистентность и угнетает ингибирующие действие гормона на глюконеогенез в печени. Глюконеогенез приводит к постоянной повышенной выработке глюкозы в печени.

Таким образом, создается порочный круг – рост уровня жирных кислот обуславливает еще большую инсулинорезистентность мышечной, жировой и печеночной ткани. Также ведет к запуску липолиза, гиперинсулинемии, а значит к повышению концентрации жирных кислот.

Низкая физическая активность больных диабетом 2 типа усугубляет уже имеющуюся инсульнорезистентность.

В состоянии покоя перенос веществ-транспортеров глюкозы (ГЛЮТ-4) в миоцитах резко снижен. Сокращение мышц при физической нагрузке увеличивает доставку глюкозы в миоциты, происходит это из-за возрастания транслокации ГЛЮТ-4 к мембране клетки.

Причины инсулинорезистентности

Инсулинорезистентность при сахарном диабете 2 типа – это состояние, при котором наблюдается недостаточный биологический ответ тканей на инсулин при его нормальной концентрации в крови. При исследовании генетических дефектов, которые обуславливают наличие инсулинорезистентности, было установлено, что в основном она возникает на фоне нормальной работы рецепторов инсулина.

Инсулинорезистентность связывают с дисфункцией инсулина на рецепторном, пререцепторном и пострецепторном уровнях. Рецепторная инсулинорезистентность связана с недостаточным числом рецепторов на мембране клетки, а так же изменением в их строении. Пререцепторная инсулинорезистентность обусловлена расстройством ранних этапов секреции инсулина и (или) с патологией превращения проинсулина в С-пептид и инсулин. Пострецепторная инсулинорезистентность включает в себя дефект активности трансдукторов, которые передают сигнал инсулина внутри клетки, а также тех, которые участвуют в синтезе белка, гликогена и в транспортировке глюкозы.

Самые важные последствия инсулинорезистентности – это гиперинсулинемия, гипергликемия и дислипопротеинемия. В нарушении производства инсулина гипергликемия играет ведущую роль и ведет к его постепенному относительному дефициту. У больных диабетом 2 типа компенсаторные возможности бета-клеток поджелудочной железы ограничены из-за генетической поломки глюкокиназы и транспортера глюкозы ГЛЮТ-2. Данные вещества ответственны за выработку инсулина на стимуляцию глюкозой.

Выработка инсулина у диабетиков с 2 типом заболевания

У больных диабетом 2 типа секреция инсулина, как правило, нарушена. А именно:

• замедленна начальная фаза секреторного ответа на нагрузку глюкозой, введенной внутривенно;
• снижен и отстрочен секреторный ответ на употребление смешанной пищи;
• повышен уровень проинсулина и продуктов его переработки;
• разлажен ритм колебаний секреции инсулина.

Среди возможных причин нарушения выработки инсулина можно назвать и первичные генетические дефекты бета-клеток, и вторично развивающиеся нарушения из-за липо — и глюкозотоксичности. Идут исследования направленные на выяснения других причин возникновения нарушения секреции инсулина.

При исследовании выработки инсулина у пациентов преддиабетом было установлено, что еще до повышения уровня сахара натощак и при нормальных показателях гликозилираваного гемоглобина, ритмика колебаний выработки инсулина уже нарушена. Это заключается в снижении способности бета-клеток поджелудочной железы отвечать пиковой секрецией инсулина на пиковые колебания концентрации глюкозы в крови на протяжении суток.

Более того, у больных с ожирением и инсулинорезистентностью в ответ на употребление одинакового количества глюкозы вырабатывается больше инсулина, чем у здоровых людей с нормальным весом и без инсулинорезистентности. Это значит, что у людей с преддиабетом секреция инсулина уже становится недостаточной и это важно для развития в будущем диабета 2 типа.

Ранние стадии нарушения секреции инсулина

Изменения секреции инсулина при преддиабете происходить из-за повышенной концентрации свободных жирных кислот. Это в свою очередь приводит к угнетению пируватдегидрогеназы, а значит к замедлению гликолиза. Ингибирование гликолиза приводит в бета-клетках к уменьшению образования АТФ, которое является основным пусковым механизмом секреции инсулина. Роль глюкозотоксичности в дефекте секреции инсулина у пациентов с преддиабетом (нарушения толерантности к глюкозе) исключается, так как гипергликемия еще не наблюдается.

Глюкозотоксичность – это совокупность бимолекулярных процессов, при которых длительная избыточная концентрация глюкозы в крови приводит к повреждению секреции инсулина и чувствительности тканей к нему. Это еще один замкнутый порочный круг в патогенезе 2 типа диабета. Можно сделать вывод, что гипергликемия не только главный симптом, но и фактор прогрессирования диабета 2 типа вследствие действия феномена глюкозотоксичности.

При продолжительной гипергликемии в ответ на нагрузку глюкозой наблюдается понижение секреции инсулина. В тоже время секреторный ответ на стимуляции аргинином долго остается наоборот усиленным. Все выше перечисленные неполадки выработки инсулина корректируются при поддержании нормальной концентрации сахара в крови. Это доказывает, что феномена глюкозотоксичности играет важную роль в патогенезе дефекта секреции инсулина при диабете 2 типа.

Также глюкозотоксичность приводит к уменьшению чувствительности тканей к инсулину. Таким образом, достижение и поддержание нормальных показателей глюкозы в крови будет способствовать увеличению чувствительности периферических тканей к гормону инсулину.

Патогенез основного симптома

Гипергликемия – это не только маркер диабета, но и важнейшее звено патогенеза диабета 2 типа.

Она нарушает секрецию инсулина бета-клетками поджелудочной железы и усвоение глюкозы тканями, что ставит цель корректировать нарушения углеводного обмена у больных сахарным диабетом 2 типа до показателей нормогликемии.

Повышение сахара натощак – это ранний симптом диабета 2 типа, который обусловлен повышенной продукцией сахара печенью. Выраженность нарушений секреции инсулина ночью прямо зависит от степени гипергликемии натощак.

Инсулинорезистентность гепатоцитов – это не первичная поломка, она появляется в результате влияния метаболических и гормональных нарушений, в том числе повышения продукции глюкагона. При хронической гипергликемии бета-клетки теряют способность отвечать на рост уровня глюкозы в крови снижением секреции глюкагона. Вследствие этого возрастает печеночный гликогенолиз и глюконеогенез. Это является одним из факторов относительного инсулин дефицита в портельной циркуляции крови.

Дополнительной причиной развития инсулинорезистентности на уровне печени считается ингибирующее действие жирных кислот на захват и интернализацию гепатоцитами инсулина. Избыточное поступление в печень свободных жирных кислот резко стимулирует глюконеогенез за увеличение в цикле Кребса продукции ацетил-СоА.

Притом, ацетил-СоА, в свою очередь, снижает активность фермента пируватдегидрогеназы. Результатом этого является избыточная секреция лактат в цикле Кори (лактат – один из главных продуктов для глюконеогенеза). Также жирные кислоты подавляют активность фермента гликогенсинтазы

Роль в патогенезе сахарного диабета 2 типа амилина и лептина

Последнее время веществам амилину и лептину отводится значительная роль в механизме развития диабета 2 типа. Роль амилина была установлена только 15 лет назад. Амилин – это островковый амилоидный полипептид, который размещается в секреторных гранулах бета клеток и в норме вырабатывается вместе с инсулином в соотношении приблизительно 1:100. Содержание данного вещества повышенно у пациентов с инсулинорезестентностью и нарушением толерантности к углеводам (преддиабет).

При сахарном диабете 2 типа амилин накапливается в островках Лангерганса в виде амилоида. Он участвует в регуляции обмена углеводов, корректируя скорость всасывания глюкозы из кишечника, и тормозя выработку инсулина в ответ на раздражение глюкозой.

В последние 10 лет изучается роль лептина в патологии обмена жиров и развития диабета 2 типа. Лептин – это полипептид, который вырабатывается клетками белой жировой ткани и действует ядра гипоталамуса. А именно на вентро-латеральные ядра, отвечающие за пищевое поведение.

Секреция лептина снижается вовремя голодание и возрастает при ожирении, другими словами она регулируется самой жировой тканью. Плюсовой энергетический баланс сопрягается с повышением продукции лептина и инсулина. Последние ведут взаимодействие с гипоталамическими центрами, скорее всего, через секрецию гипоталамического нейропептида Y.

Голодание приводит к уменьшению количества жировой ткани и снижению концентрации лептина и инсулина, что стимулирует секрецию гипоталамусом гипоталамического нейропептида Y. Данный нейропептид контролирует пищевое поведение, а именно вызывает сильный аппетит, прибавку веса, накопление жировых отложений, торможение симпатической нервной системы.

И относительная и абсолютная недостаточность лептина ведет к повышению секреции нейропептида Y, а значит к развитию ожирения. При абсолютной недостаточности лептина его экзогенной введение параллельно с уменьшение аппетита и веса снижает содержание мРНК, которая кодирует нейропептида Y. Экзогенное введение лептина при его относительной недостаточности (в результате мутации гена, который кодирует его рецептор) никак не влияет на вес.

Можно сделать предположение, что абсолютный или относительный дефицит лептина приводит к утрате ингибируюшего контроля над секрецией гипоталамического нейропептида Y. Это сопровождается вегетативными и нейроэндокринными патологиями, которые берут участие в развитии ожирения.

Патогенез диабета 2 типа очень сложный процесс. В нем главную роль играет инсулинорезистентность, нарушение продукции инсулина и хроническая повышенная секреция глюкозы печенью. При подборе лечения для достижения компенсации диабета 2 типа и профилактики осложнений это следует учитывать.