ЭТИОЛОГИЯ, ПАТОГЕНЕЗ, САХАРНОГО ДИАБЕТА. - Студенческий научный форум

XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

ЭТИОЛОГИЯ, ПАТОГЕНЕЗ, САХАРНОГО ДИАБЕТА.

Стукова М.В. 1
1Пермский государственный медицинский университет
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Изучение данного заболевания является одной из самых актуальных проблем в наше время. ВОЗ сообщает, что ежегодно в мире от сахарного диабета умирают 1,5 миллиона человек. По распространенности занимает первое место среди эндокринных заболеваний. Сахарный диабет – заболевание с высокой смертностью и инвалидностью больных распространенное по всему миру. По миру более распространен сахарный диабет 2 типа.

В связи с тем, что сахарный диабет 2 типа имеет стертое течение, болезнь не привлекает внимание пациента и весьма часто случайно обнаруживается. К периоду диагностики сахарного диабета у большинства больных имеются сопутствующие различной тяжести осложнения.

С сахарный диабет сталкиваются в своей практике врачи разной специальности. Врачи узких специальностей каждодневно решают вопросы касательно диагностики, лечения осложнений и сопутствующих заболеваний.

Современные знания о сахарном диабете непрерывно расширяются. Новейшие результаты научных исследований в области диабетологии в кратчайшие сроки внедряются в клиническую практику. Практикующим врачам становятся доступны новые безопасные и эффективные лекарственные препараты, средства самоконтроля, позволяющие улучшить возможности терапии, выявления и контроля этого опасного заболевания.
1.История. Сахарный диабет знаком человеку с древних времен. Название «диабет» ввел в медицинскую практику Аретеус Каппадокийский во II веке нашей эры.

Оно происходит от греческого «diabaio», означающего «прохожу сквозь». В 17 веке Томас Виллис определил, что моча больных имеет сладкий вкус, т.к. содержит сахар. После этого название заболевания было сформулировано окончательно, и оно стало называться «сахарным диабетом» [1].

Выяснение роли инсулина в регуляции углеводного обмена, его значение в патогенезе сахарного диабета и начало использования этого гормона в клинической практике имеет следующую историю: В конце 19 века Пауль Лангерганс выделил скопление клеток в поджелудочной железе, снижающих уровень глюкозы крови. В дальнейшем эти скопления этих клеток назвали «островками Лангерганса». В начале 20 века Жан де Мейер – врач из Бельгии, дал этому веществу, которое предположительно снижало сахар крови, название (от латинского insula–остров) «инсулин» [1].

2.Определение и классификация сахарного диабета. Сахарный диабет – представляет собой группу метаболических заболеваний, характеризующихся абсолютной или относительной недостаточностью инсулина вследствие которой происходит развитие стойкой гипергликемии. Недостаток инсулина и длительная гипергликемия обусловливают отклонения всех видов обменных процессов с развитием острых и хронических специфических осложнений сахарного диабета. Сахарный диабет рассматривается как эндокрин­ное заболевание, вызванное недостаточностью функции инсулярного аппарата [1,2].

При абсолютной недостаточности инсулинa, концентрация в крови этого гормона меньше нормы. При относительной недостаточности инсулина его концентрация в крови может быть не только нормальной, но даже и повышенной, a ослабление эффектов инсулина связывается с нечувствительностью тканей к инсулину (инсулинорезистентность). Выделяют четыре формы сахарного диабета:
1. Диабет 1 типа (инсулинозависимый сахарный диабет): идиопатический, аутоиммунный
2. Диабет 2 типа (инсулиннезависимый сахарный диабет)
3. Гестационный сахарный диабет (сахарный диабет беременных)
4. Вторичный диабет (симптоматический) [1,2].
В общей структуре больных сахарным диабетом процент пациентов с сахарным диабетом 1т составляет 10-12%, с сахарным диабетом 2т –85-90%, с вторичными типами сахарного диабета – менее 1%. Гестационный сахарный диабет встречается в среднем у 2-4% беременных. У 2/3 из них он проявляется в виде сахарного диабета 2т (корригируется диетой, физическими упражнениями), у 1/3 - в виде сахарного диабета 1т (требует назначения инсулинотерапии) [3].
Суммарно все формы сахарного диабета занимают первое место среди эндокринной патологии, третье место как причина смерти, которая может наступить из-за острых или поздних осложнений сахарного диабета [4].
Сахарный диабет 1 и 2 типа рассматриваются как заболевания с большим количеством предрасполагающих факторов и с окончательно не выясненной этиологией (эссенциальный сахарный диабет) [1].
Гестационный сахарный диабет (беременных), развивается во время беременности. Особенностью гестационного диабета является то, что он проходит после родов. Но иногда, у части пациенток после родов заболевание сохраняется или временно регрессирует, а в течение ближайших лет вновь переходит в манифестную (клинически выраженную) форму [1,3].
Вторичный диабет (симптоматический) имеет связь с определенными причинными факторами. Такими факторами могут быть эндокринопатии (синдром и болезнь Кушинга, феохромоцитома, акромегалия и др.), генетические дефекты структуры инсулина, инсулино-рецепторов или β-клеточной функции, прием лекарственных препаратов (циклоспорин, диуретики, тиазидные и др.), заболевания поджелудочной железы (панкреатиты), отдельные генетические синдромы (Кляйнфельтера, Дауна, Шерешевского-Тернера и др.) и другие причины [1,3].
3.Патогенез инсулиновой недостаточности при сахарном диабете 1 типа. Ведущие звено патогенеза характеризуется – деструкцией β-клеток поджелудочной железы, которая приводит к абсолютной инсулиновой недостаточности. Клинически явный (манифестный) диабет возникает при разрушении 80-90% β-клеток. При отсутствии заместительной пожизненной терапии у больных развивается нарушение всех видов обмена, что ведет к летальному исходу вследствие кетоацидоза и кетоацидотической комы. По механизму запуска гибели островковых клеток сахарный диабет 1типа разделяется на идиопатический и аутоиммунный [1,3].
Аутоиммунный сахарный диабет 1типа. Аутоиммунный сахарный диабет 1типа встречается в 10 раз чаще, чем идиопатический. Аутоиммунная форма сахарного диабета 1 типа ассоциируется с генетическими и провоцирующими внешними факторами, которые «запускают» иммунные реакции повреждения островкового аппарата. Заболевание характеризуется наличием аутоиммунных маркеров (клеточных аутоантител), которые формируются против собственных β-клеток, инсулина, глютаматдекарбоксилаз и тирозинфосфатаз поджелудочной железы. Наличие этих антител говорит о аутоиммунном процессе, который ведёт к деструкции β-клеток. Таким образoм, поражение и уменьшение количестваβ-клеток при аутоиммунном сахарном диабете 1 типа обусловлены иммунологическими процессами [1].
Вероятность возникновения аутоиммунного сахарного диабета 1типа обусловлена определенными типами и сочетаниями генов HLA-системы, расположенной на 6-ой хромосоме (диабетогенные аллели из групп HLA-DP, -DR, -DQ), а также другими генами диабета. Сегодня насчитывается не менее 20 таких генов, которые могут располагаться как на разных хромосомах, так и в разных участках одной и той же хромосомы [1].
Согласно самым последним данным, в наследование предрасположенности к аутоиммунному сахарному диабету 1типа вовлечены: ген (хромосома 7) β-цепи Т-клеточного рецептора; ген (хромосома 11) инсулина; ген (хромосома 14), кодирующий тяжелую цепь IgG; гены факторов некроза опухолей и других цитокинов [1].
Этиология аутоиммунного сахарного диабета 1 типа окончательно не установлена. По современным представлениям, патогенетический механизм деструкции β-клеток при этой форме сахарного диабета можно представить как последовательность взаимодействия значительного количества внешних начальных факторов. Лица, которые генетически предрасположенных к аутоиммунному сахарному диабету 1типа, активирование иммунокомпетентных клеток происходит на фоне повышенного образования различных цитокинов (фактора некроза опухолей, интерлейкина-1, γ-интерферона и др.), провоспалительных простагландинов, оксида азота и др., совокупное действие которых приводит к деструкции, апоптозу и уменьшению количества β-клеток и клинической картине диабета. Полагают, что среди инициирующих агентов наибольшую значимость для возникновения аутоиммунного сахарного диабета 1т имеют вирусы врожденной краснухи, эпидемического паротита, аденовирусы, вирусы Коксаки [5].
В свою очередь, повреждающее действие вирусов проявляется в большей степени на фоне возможных предшествующих воздействий на мембрану β-клеток:
а) различных химических веществ в субпороговых концентрациях; б) преходящих отклонений в клеточном обмене веществ, спровоцированных различными экзогенными причинами (гипоксия, авитаминозы, недостаток микроэлементов, в частности Cu2+и Zn2+, и др.); в) неадекватной гормональной регуляцией, в особенности в периодах полового созревания и адренархе. Инфильтрация островка лимфоцитами (Т-хелпирами 1, ЦТЛ СD8), макрофагами и NK-клетками постоянно встречается на самых ранних этапах развития аутоиммунного сахарного диабета 1 типа и указывает на участие в патологических процессах клеточного звена иммунитета [3,5].
Аутоантитела к различным антигенам β-клеток обнаруживаются в сыворотке у большинства больных аутоиммунным СД1 на доклинической стадии и почти у всех пациентов на ранних стадиях клинического периода. Роль аутоантител в патогенезе сахарного диабета 1 типа остается до конца не изученной. Одни исследователи полагают, что все типы этих аутоантител появляются вторично в ответ на разрушение β-клеток, т.е. не принимают участия в индукции или поддержании цитотоксических реакций [5].
Другие авторы не исключают возможности разрушения β-клеток комплемент связывающими аутоантителами.
Тем не менее, появление описываемых антител свидетельствует об идущем процессе разрушения β-клеток, причем независимо от наличия или отсутствия клинических признаков сахарного диабета. Поэтому выявление антител к островковым клеткам позволяет диагностировать аутоиммунный сахарный диабет уже на латентной стадии. В развитии сахарного диабета 1типа можно выделить несколько периодов:
I–характеризуется наличием генетической предрасположенности. Провоцирующий фактор – инфекция или интоксикация, запускающая аутоиммунное разрушение β-клеток. Продолжается от 3 до 12 лет. II– происходит аутоиммунное разрушение β-клеток, но продукция инсулина оставшимися клетками вполне достаточна. III–период «скрытого сахарного диабета»: натощак уровень глюкозы нормальный, но после нагрузки глюкозой сахарная кривая становится патологической, что свидетельствует о произошедшем существенном уменьшении количества β-клеток . IV–период «явного диабета»: разрушено около 90% β-клеток, гипергликемия натощак и клиника сахарного диабета. Самый распространенный возраст больных к этому времени-20 лет. V-терминальный диабет с клиникой осложнений [1,3].
В случаях, когда этиология деструкции β-клеток неизвестна, говорят об идиопатическом варианте сахарного диабета 1 типа. Это заболевание не аутоиммунной природы, аутоантител и генетических маркеров сахарного диабета 1 типа при этом не обнаруживают [3].
4.Патогенез гиперинсулинемии при сахарном диабете типа 2.Эта форма сахарного диабета наиболее распространена во всем мире. Ведущие звено патогенеза СД2 – это инсулинорезистентность (недостаточная чувствительность инсулинозависимых тканей к инсулину), сопровождающаяся относительной инсулиновoй недостаточностью даже на фоне компенсаторной гиперинсулинемии [2].
Генетическая предрасположенность к СД 2 играет большую роль, чем при СД 1. У родственников 1 степени родства частота сахарного диабета 2 типа составляет примерно 20-40%.
На данный момент предлагаются разные объяснения связи определенных особенностей генотипа с риском сахарного диабета 2 типа. Наиболее распространенный взгляд: существуют генетические мутационные дефекты, обусловливающие возрастание риска СД 2 подобно тому, как это наблюдается при СД1, но с разницей в том, что для сахарного диабета 2т число таких генов кандидатов значительно больше [2,6].
На сегодняшний день известно более 30 генов, контролирующих функции β-клеток и тканевых инсулино-рецепторов, вероятно участвующих в предрасположенности к сахарному диабету 2 типа. Имеются также данные о значимости в патогенезе сахарный диабет 2т не только мутационных изменений генов, кодирующих процессы именно инсулинзависимой регуляции углеводного обмена, но и аномалий в генах, определяющих функции гликогенсинтетазы, адренорецепторов и рецептора глюкагона [2,4].
Существует гипотеза, что генетическая составляющая в этиологии сахарного диабета 2 обусловливается не мутациями, а изменениями уровня экспрессии генов, кодирующих секрецию инсулина, его взаимодействие с инсулино-рецепторами тканей-мишеней, а также процессы, определяющие функциональное состояние инсулиновых рецепторов в инсулинзависимых тканях [2].
К факторам риска развития сахарный диабет 2 типа, кроме наследственной предрасположенности к этому типу диабета, относится нарушения липидного обмена, избыточная масса тела, низкая физическая активность, возраст старше 40 лет, беременность, стресс [1,6].
Предполагается, что инсулинорезистентность обусловливается уменьшением числа рецепторов инсулина в определенных тканях-мишенях (мышцы, жировая ткань, печень), или нарушениями пострецепторных взаимодействий (интернализации гормонрецепторного комплекса и тд.) в инсулинзависимых тканях [2].
Компенсаторное усиление секреции инсулина является ответом островков Лангерганса на инсулинорезистентность, это в течение определенного промежутка времени позволяет преодолевать инсулиновую резистентность и препятствовать развитию стойкой гипергликемии [2].
Несмотря на это, хроническая гиперинсулинемия уменьшает число рецепторов на клетках-мишенях (развивается десенситизация), в результате чего инсулинорезистентность усиливается, β-клетки постепенно утрачивают способность реагировать на гипергликемию, т.е. продуцируют количество инсулина, недостаточное для полной нормализации уровня глюкозы, имеющего постоянную тенденцию к возрастанию из-за существующей инсулинорезистентности. Возникает относительный дефицит инсулина на фоне компенсаторной гиперинсулинемии. Длительнoе активное компенсатoрное функциoнирование β-клеток сопровождается их декoмпенсацией, в результате чего в поздней стадии сахарного диабета 2т инсулинoвая недoстаточность переходит из относительной в абсoлютную, в результате чего необхoдимо применение инсулинотерапии [1,2].
5.Нарушения процессов метаболизма при сахарном диабете.
Водно-электролитный и кислотно-щелочной баланс. Гипергликемия вызывает повышение осмоляльности плазмы крови, что вызывает полиурию (выделение мочи более 2 литров в сутки) и полидипсию (жажду, сопровождающуюся потреблением больших количеств жидкости). Полиурия возникает в результате осмотического диуреза, когда высокое осмотическое давление первичной мочи из-за глюкозурии препятствует обратному всасыванию воды в почечных канальцах. Гипоксия, гиповолемия, уменьшение объема крови - это важные факторы патогенезе обусловленные гиперосмоляльной гипогидратацией [1,4].
Кетонурию вызывает гиперкетонемия – в моче появляется ацетон. Почками выделяется избыток кетоновых тел в форме калиевых и натриевых солей, происходи большая потеря электролитов. Неконтролируемая продукция кетоновых тел обусловливает истощение щелочного резерва, расходуемого на их нейтрализaцию, что провоцирует возникновение метаболического aцидоза. Способствует сдвигу в кислую сторону рН, накопление лaктата при гипоксии вследствие активации гликолиза [1,4].
Обмен липидов. В результате избытка контринсулярных гормонов (глюкагон) и дефицита инсулина происходит угнетение липогенеза и усиление липолиза, что приводит к мобилизации свободных жирных кислот из депо в жировой ткани. Развивается избыточное поступление свободных жирных кислот в печень – гиперлипидемия, провоцирующая жировую инфильтрацию печени. В условиях внутриклеточного дефицита глюкозы, печень переключает метаболизм СЖК с процесса реэтерификации на иокисление с целью поддержания энергетического обмена [3,5].
При этом образуется большое количество ацетил-КоА, который в условиях торможения липогенеза (из-за дефицита НАДФ+ и торможения цикла Кребса) активно превращается в кетоновые тела (ацетоуксусную кислоту, β-оксимасляную кислоту и ацетон) [4].
Если повышенное образование в печени кетоновых тел начинает превышать способность организма к их утилизации и экскреции, то результатом этого становится кетонемия и связанные с ней метаболический ацидоз и интоксикация. Именно этот механизм лежит в основе одного из тяжелейших острых осложнений сахарного диабета –кетоацидотической комы. В условиях избытка образования ацетоуксусной кислоты усиливается синтез холестерина, ЛПНП и ЛПОНП, что является одной из составляющих атеросклеротического поражения сосудов при сахарном диабете [4].
Обмен белков. Распад белка усиливается при активации глюконеогенеза. Отрицательный азотистый баланс. В крови и моче обнаруживается возрастания уровней мочевины и аминокислот [1].
Пластические и регенераторные процессы нарушаются вследствие избыточного катаболизма белка, это объясняет факт плохого заживления ран, травм у больных сахарным диабетом [4].
Отклонения в белковом обмене оказывает отрицательное влияние на образование регулирующих иммунный ответ медиаторов белковой природы и антител, что негативно сказывается на иммунной системе. Это объясняет ослабление резистентности к инфекции больных сахарным диабетом. Активизации сапрофитной микрофлоры, вызывающей гнойничковые поражения кожи, способствует не только ослабление локального иммунитета, вызванное отклонениями белкового обмена, но и сама по себе гипергликемия, обеспечивающая благоприятные субстратные условия для условно патогенных микроорганизмов, активно использующих глюкозу. Эти же нарушения способствуют развитию дисбактериоза в урогенитальном тракте и кишечнике на фоне сахарного диабета [1,5].
Обмен углеводов. Энергетическое голодание инсулинозивисимых тканей из-за сниженного поступления глюкозы из крови в связи с дефицитом инсулина (абсолютный или относительный) [3].
Патогенез нарушений углеводного обмена. Для восстановления энергетического дефицита в организме активируются процессы, которые направлены на повышение уровня глюкозы в крови:1) В мышцах и печени снижается синтез гликогена и активируется его распад. 2) Секреция глюкагона возрастает. При явном кетоацидозе, соответствующем максимальному напряжению углеводного обмена, усиливается также секреция других контринсулярных гормонов – кортизола и соматотропного гормона, катехоламинов. 3) Глюконеогенез в печени и почках усиливается. Также в печени и мышцах активируются процессы гликогенолиза, протеолиза и липолиза в жировой ткани, которые поставляют субстраты для синтеза глюкозы. Результатом всех этих изменений является гипергликемия. 4) Повышается активность глюкозо-6-фосфатазы в кишечнике, что сопровождается усилением всасывания пищевой глюкозы в кровь [1].

Список литературы

Долгов В.В., Селиванова А.В. Ройтман А.П. Лабораторная диагностика нарушений обмена углеводов. Метаболический синдром, сахарный диабет.//М. –Тверь: ООО Издательство Триада, 2006.128с

Саланс Л. Инсулинонезависимый сахарный диабет: диагностика и лечение. //В кн.: Эндокринология. Под ред. Н.Лавина (пер с англ). –М.: Практика, 1999. –с.825-844.

Уильямз Г., Пикап Д. Руководство по диабету (пер.с англ). //М.: МЕДпрессинформ, 2003. –248 с.

Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Фадеев В.И. Эндокринология. //М.: Медицина, 2000. –с.423-516.

Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., Креминская В.М. Лечение сахарного диабета и его осложнений: руководство для врачей. //М.: ООО «Издательство «Медицина», 2005. –512 c.

Статья. «Сахарный диабет». [Электронный ресурс](21.08. 2020)URL: https://www.krasotaimedicina.ru/diseases/zabolevanija_endocrinology/diabetes_saharniy (дата обращения: 02.12.20)

Просмотров работы: 724