Второй (II) неинсулинзависимый
Частота в основной популяции
Возраст больных при возникновении заболевания Наследственная предрасположенность
Генетические маркеры предрасположенности к заболеванию Аутоиммунный механизм развития болезни
Конституция больных
Нарушения обмена веществ
Основной элемент терапии
0,2-0,5%, частота среди мужчин и женщин одинакова Меньше 25 лет
2-4 %, женщины болеют чаще, чем мужчины Больше 40 лет
Частота инсулинзависимого сахарного диабета у родственников пробанда первой степени меньше, чем 10%; вероятность болезни у гомозиготного близнеца (брата, сестры пробанда) составляет 50% Гены (антигены) из системы генов (антигенов) лейкоцитов человека В8, В15, DR3, DR4
У части больных с кровью циркулируют аутоантитела к антигенам инсулинпродуцирующих клеток островков Лангерганса и другим аутоантигенам Масса тела часто снижена, низкое общее содержание жировой ткани и триглицеридов в теле
Тенденция к развитию метаболического кетоацидоза; патологически низкая секреция инсулина
Инсулин, вводимый парентерально
Частота заболевания у родственников пробанда первой степени больше, чем 20%; вероятность болезни у гомозиготного близнеца находится на уровне 90-100% Нет
Нет
У 80% больных выявляют ожирение при массе тела, превышающей 115% идеальной расчетной Метаболический кетоаци-доз не развивается; секреция инсулина может быть повышенной, нормальной или патологически низкой Диета и физическая активность для снижения массы тела ___
Вторичный сахарный диабет - это патологическое возрастание концентрации глюкозы в плазме крови, обусловленное не сахарным диабетом, а другим патологическим состоянием.
Вторичный сахарный диабет может быть следствием патогенно избыточного питания, особенно с высоким потреблением углеводов. Вероятность гипогликемии выше, если переедание происходит одновременно со снижением физической активности.
Снижение образования эндогенного инсулина как причину вторичного сахарного диабета вызывают:
« разрушение инсулин-продуцирующих клеток в результате побочного действия таких лекарственных средств как стрептозоцин и пентамидин;
» обратимое угнетение секреции инсулина под влиянием лекарственных средств (диазоксид, диуретики из группы тиазидов, фе-нитоин);
» гипокалиемия и (или) гипомагниемия.
Кроме того, вторичный сахарный диабет может возникать в результате тяжелых и хронических ^шфекций, воспаления, тяжелой ишемии и инфаркта миокарда, травмы, хирургических вмешательств, отрицательного эмоционального стресса как причин избыточно патогенной активации нейроэндокринной катаболической системы, приводящей к превалированию на системном уровне эффектов катаболических гормонов антагонистов инсулина. В данном случае вторичный сахарный диабет является следствием патологической резистентности к эффекту инсулина на уровне экспрессии генома клеток.
Беременность и побочное действие препаратов на основе эстрогенов, в том числе и пероральных контрацептивов, также могут приводить ко вторичному сахарному диабету через развитие патологической резистентности к действию инсулина на клетки и ткани. Патологическая ре-зистентность по отношению к действию инсулина может быть результатом побочного действия адреномиметиков и препаратов на основе никотиновой кислоты.
Этиология сахарного диабета
Можно считать, что этиология сахарного диабета до сих пор остается неясной. Тем не менее, в зависимости от этиологии каждый тип сахарного диабета как отдельную нозологическую форму можно определить следующим образом:
Сахарный диабет первого типа - это мулътифакториалъная (полигенная) болезнь, которая, часто являясь аутоиммунным заболеванием,
может быть связана с генетическими маркерами из системы антигенов лейкоцитов человека, другими аутоиммунными болезнями; инсулин-зависимый сахарный диабет — это во многом результат взаимодействия между собой элементов генома, приводящего к инсулинопении.
Сахарный диабет второго типа — полигенное заболевание, во многом зависящее от кумуляции в организме последствий взаимодействия с внешними этиологическими факторами. К таким последствиям следует отнести длительное избыточное поступление в организм источников свободной энергии вместе с нутриентами, гиподинамию, а также хронический отрицательный психоэмоциональный стресс.
Можно предположить, что взаимодействие элементов генома, обуславливающее предрасположенность к сахарному диабету второго типа, детерминирует и высокую предрасположенность к ряду распространенных полигенных болезней: первичной артериальной гипертензии, атеросклерозу, ишемической болезни сердца, а также ожирению.
Неинсулинзависимый сахарный диабет нельзя считать полигенной болезнью, обусловленной исключительно патологической резистент-ностью по отношению к инсулину. Об этом свидетельствуют результаты последних экспериментальных исследований роли генетического фактора в развитии сахарного диабета второго типа, объектом которых стали две линии трансгенных мышей (Terauchi Y. et al., 1997). У животных первой линии в геноме отсутствовал ген первого субстрата инсулинового рецептора, а у мышей второй линии генетический материал не содержал гена глюкокиназы бета-клеток островков Лангерган-са, от активности которого зависит синтез инсулина. И у той и у другой линии мышей не было патологической толерантности по отношению к глюкозе. Она появилась у потомства мышей двух линий, генотип которого определял патологическую резистентность клеток-эффекторов по отношению к действию инсулина (отсутствие гена первого субстрата инсулинового рецептора) и обуславливал недостаточность секреции инсулина в ответ на рост концентрации глюкозы во внеклеточной жидкости и крови через низкую активность глюкокиназы бета-клеток.
Результаты данного эксперимента еще раз подтвердили то, что не-инсулинзависимый сахарный диабет является полигенной болезнью, наследственная предрасположенность при которой складывается из генетически детерминированных патологической резистентности по отношению к инсулину и недостаточности секреции инсулина. При этом нельзя исключить из патогенеза неинсулинзависимого сахарного диабета следующего порочного круга: раз возникнув, гипергликемия сама по себе становится фактором прогрессирования возрастания концентрации глюкозы в крови через угнетение секреции инсулина и усиление патологической резистентности по отношению к действию гормона.
Патологическая резистентность по отношению к инсулину
Резистентность по отношению к инсулину характеризует отсутствие нормальной реакции снижения концентрации глюкозы в крови в ответ на рост содержания в ней инсулина. Выделяют три уровня резистентности по отношению к инсулину:
» пререцепторный,
• рецепторный,
» пострецепторный.
Резистентность по отношению к инсулину на пререцепторном уровне обуславливают:
» патологические изменения гормона,
» взаимодействие инсулина в качестве носителя аутоантигенов с ау-тоантителами,
« выброс клетками поджелудочной железы в кровь проинсулина вместо инсулина,
« блокада нормального взаимодействия гормона со своим рецептором на поверхности клеток. '
При хронической поченной недостаточности и уремическом синдроме через действие механизма неспецифического антагонизма расстраивается взаимодействие нормального инсулина со своим нормальным рецептором. Одновременно патологически низкое содержание ионизированного кальция во внеклеточной жидкости и жидкой части плазмы крови как элемент уремического синдрома увеличивает выброс в кровь проинсулина, который не обладает свойствами главного анаболического гормона, вместо инсулина. Таков патогенез пререцепторной резистентности по отношению к инсулину у больных с уремическим синдромом.
Пререцепторная резистентность по отношению к инсулину составляет ведущее звено патогенеза сахарного диабета, который возникает одновременно с проявлениями повышенной секреции андрогенов (опухоли яичников и их поликистоз, а также гипертекоз, то есть диффузная гиперплазия текоцитов граафова фолликула) после полового созревания у девочек. Данный синдром получил название гиперандро-генной резистентности по отношению к инсулину. У больных с гиперандрогенной резистентностью по отношению к инсулину гормон инактивируется вследствие связывания с его эпитопами паратопов аутоантител.
У части больных пререцепторная резистентность по отношению к инсулину представляет собой моногенную болезнь, при которой патогенная мутация, закрепившаяся в ряду поколений, обуславливает врожденный патогенный дефект строения молекулы инсулина.
Резистентность по отношению к инсулину на рецепторном уровне может быть следствием:
» низкого уровня связывания гормона со своими рецепторами из-за врожденных аномалий инсулиновых рецепторов (ряд редких моногенных заболеваний),
« низкой экспрессии инсулиновых рецепторов на поверхности соответствующих клеток (во многом детерминируемое генотипом патологическое состояние систем регуляции обмена веществ), » аутоиммунного поражения рецепторов.
Инсулиновый рецептор представляет собой мембранный гетероди-мер, состоящий из альфа- и бета-цепей, который после соединения с инсулином приобретает активность тирозинкиназы. Врожденный дефицит инсулиновых рецепторов может быть результатом патогенных мутаций:
« изменения последовательности пар нуклеотидов дезоксирибонук-леиновой кислоты, приводящего к потере рецептором домена тирозинкиназы; « точечной мутации как причины отсутствия в рецепторе локуса
связывания аденозинтрифосфата и др.
У больных с синдромом гиперандрогенного инсулинрезистентно-го черного акантоза аутоиммунное поражение инсулиновых рецепторов - это ведущее звено патогенеза сахарного диабета, действие которого у части пациенток с данным синдромом не приводит к явному сахарному диабету. Синдром выявляют у 5% женщин с гирсутизмом, то есть излишним оволосением тела. При данном синдроме нередкими являются кистозное перерождение яичников, а также патологически высокие концентрации в крови тестостерона и андростендиона наряду с черным акантозом. Черный акантоз (acanthosis nigricans) - дерматоз в виде бархатистых бородавчатых разрастаний и гиперпигментации кожи, подмышечных впадин, шеи, анальной области, паха.
Инсулин — это полипептидный гормон, составляющие который аминокислотные цепи, связаны между собой дисульфидной связью. Инсулин как главный анаболический гормон и антагонист катаболических гормонов стимулирует экспрессию генов глицеральдегид-3-фосфат де-гидрогеназы, глюкокиназы, альфа-амилазы и тормозит экспрессию гена ключевого фермента глюконеогенеза фосфоенолпируваткарбоксикина-зы. Механизм действия инсулина как гормона, модулирующего экспрессию генов клетки, неизвестен, но ясно, что инсулин действует через систему белковых сериновых киназ (ферментов, катализирующих превращение профермента в фермент), то есть киназы ацетил-коэнзим А-карбоксилазы, киназы клеточного микроканальцевого протеина-2, про-теинкиназы С и других киназ. В этой связи становится ясным, что прин-
ципиально возможно извращение действия инсулина на геном клеток на различных уровнях функционирования той или иной киназы как причина пострецепторной резистентности по отношению к инсулину.
При неинсулинзависимом сахарном диабете пострецепторная рези-стентность по отношению к инсулину может быть ведущим звеном патогенеза. При этом аномалия реакции генома клеток на системном уровне по отношению к инсулину в основном складывается из нарушений синтеза гликогена в миоцитах скелетных мышц, то есть главного механизма аккумуляции избытка глюкозы в организме как у больных сахарным диабетом, так и в физиологических условиях. Предположительно свою роль в снижении реакции усиления образования гликогена в миоцитах скелетных мышц в ответ на действие инсулина может играть извращение его действия на белковые фосфатазы первого типа, активность которых в клетке во многом определяет уровень образования в ней гликогена. Инсулин активирует данные белковые фосфатазы через фосфорилирование (дефосфорилирование) определенных сериновых аминокислотных остатков. ^
Нарушенная толерантность по отношению к глюкозе — это патологическое состояние, при котором концентрация глюкозы в сыворотке крови выше, чем у здоровых людей, но ниже, чем у больных сахарным диабетом. г/
При выявлении сахарного диабета нередко определяющее значение имеет тест толерантности (переносимости) глюкозы. Исходным моментом теста является определение концентрации глюкозы в сыворотке крови через два часа после приема пищи или приема стандартной дозы глюкозы (75 г). О патологически низкой толерантности глюкозы свидетельствует концентрация глюкозы в сыворотке крови через два часа после приема пищи (стандартной дозы глюкозы) не меньшая, чем 140 мг/дл. Содержание глюкозы в сыворотке не меньшее, чем 200 мг/дл, - это признак развития сахарного диабета. Предпочтительней исследовать концентрацию глюкозы в сыворотке крови после приема пищи, чем определять ее в пробе крови, взятой у больных утром, до завтрака. Дело в том, что по мере развития у больных явного сахарного диабета способность концентрации глюкозы в сыворотке крови возвращаться в нормальные пределы через два часа после приема пищи теряется быстрее, чем возникает гипергликемия утром и натощак.
После соблюдения больным в течение трех дней нормальной диеты, при которой больной потребляет с пищей минимум 150 мг углеводов в день, пациент принимает внутрь 75 г глюкозы. Для выполнения теста (табл. 13.2) исследуется концентрация глюкозы в крови до приема стандартной дозы глюкозы, а затем через 30, 60, 90 и 120 мин после приема.
Таблица 13.2
Тест толерантности глюкозы
Концентрация глюкозы в сы- | Максимальная концентрация глюкозы в | Величина концентрации глюкозы | |
Результаты теста | воротке крови утром, натощак, мг/дл | сыворотке крови через 30, 60 и 90 мин после приема стандартной | через 120 мин после приема стандартной дозы, мг/дл |
дозы углевода, мг/дл | |||
Нормальная реак- | <115 | <200 | <140 |
ция содержания | |||
глюкозы в сыво- | |||
ротке крови | |||
Нарушенная толе- | 115-139 | >200 | 140-199 |
рантность по от- | |||
ношению к глюкозе | |||
Сахарный диабет | > 140 | >200 | >200 |