Biochemie
3.2.1 Diabetes mellitus (DM)
Diabetes mellitus neboli cukrovka je metabolické onemocnění charakterizované porušeným metabolismem nejen sacharidů, ale i lipidů a proteinů, které je zapříčiněno poruchou při sekreci nebo účinku insulinu. Při nedostatku insulinu v organismu dochází ke snížení utilizace glukózy, neboť insulin je hormon stimulující klíčové enzymy glykolýzy. Dále při nedostatku insulinu dochází ke změně poměru mezi glukagonem a insulinem a k relativnímu nadbytku glukagonu, který stimuluje glukoneogenezi a glykogenolýzu, tedy procesy vedoucí k vyšším hladinám glukózy. Nedostatek insulinu je způsoben destrukcí či poruchou b-buněk pankreatu, která může být zapříčiněna působením některých léků či chemikálií, onemocněním exokrinního pankreatu, genetickou poruchou či autoimunitní nebo idiopatickou reakcí organismu. V některých případech je organismus schopen produkovat dostatečné množství insulinu, ale je snížena jeho účinnost a to díky narušené funkčnosti insulinových receptorů.
Z klinického hlediska jsou rozlišována tři stádia ve vývoji poruch sacharidového metabolismu:
I. normoglykémie
II. porucha glukózové regulace – jedná se o poruchu glykémie na lačno a/nebo poruchu glukózové tolerance, u těchto osob existuje vyšší riziko vývoje DM
III. diabetes mellitus
Podle klasifikace Světové zdravotnické organizace (WHO) jsou rozlišovány diabetes mellitus 1. a 2. typu, gestační diabetes mellitus a potom celá řada specifických typů DM.
DM 1. typu byl dříve též označován jako insulin-dependentní DM a to na základě absolutního nedostatku insulinu v organismu a nutnosti insulinové terapie. Dnes se již od tohoto označení upouští. Příčinou vzniku DM 1. typu je buďto destrukce b-buněk pankreatu bez známé etiologie a patofyziologie (idiopatický DM 1. typu) nebo autoimunitní destrukce b-buněk pankreatu (autoimunitní DM 1. typu). Tito pacienti jsou náchylní ke ketoacidóze. Předpokládá se, že rozvoj autoimunitního DM 1. typu je ovlivněn genetickými faktory (gen insulinu, geny HLA II. třídy) a faktory vnějšího prostředí (viry, toxiny, léky, chemické látky), k jeho manifestaci dochází až při zničení asi 80% b-buněk. Nejčastěji se projevuje v období puberty, kolem 12. roku života, ale objevit se může v kterémkoli věku. Typickými příznaky jsou únava, hubnutí, polyurie (nadměrné močení), polydipsie (nadměrná žíznivost) a polyfagie („žravost“).
V 80–90 % případů diabetu se však vyskytuje DM 2. typu, který je způsoben poruchou sekrece insulinu a insulinovou rezistencí. Rizikovými faktory pro vznik tohoto onemocnění je genetická predispozice, obezita, či nezdravý životní styl (nízká fyzická aktivita, stres, přejídání). Častěji se vyvíjí až po čtyřicátém roce života, dále pak u pacientů s hypertenzí či dyslipidémií. Rozvoj insulinové rezistence může být zapříčiněn snížením počtu insulinových receptorů, poruchou insulinových receptorů nebo poruchou v přenosu signálu v buňce. Insulinová rezistence vede k hyperinsulinémii, která kompenzuje hladiny glykémie v krvi, na druhou stranu však dlouhodobá hyperinsulinémie vyčerpává b-buňky pankreatu a dochází k defektům b-buněk a tím následně i k porušení sekrece insulinu a rozvoji DM.
DM 2. typu může být dlouho nerozpoznán a odhalení nemoci je často náhodné, nebo až na základě projevů komplikací daných DM. Častými projevy bývají únava, špatné hojení ran, rekurentní infekce, neuropatie či retinopatie.
Gestační diabetes mellitus se objevuje kolem 20. týdne těhotenství a jeho příčinou může být genetická predispozice, nadměrné přibývání na váze či zvýšené hladiny hormonů jako např. kortisolu. U většiny žen se po porodu glykemie upraví, ale asi u 30 % z nich se do 20 let od porodu vyvine DM 2. typu.
Mezi specifické formy DM řadíme DM způsobené genetickými defekty b-buněk či insulinových receptorů, endokrinopatiemi, nemocemi exokrinního pankreatu nebo infekcemi či indukované drogami nebo léky.
Akutní komplikace DM
Akutní komplikace diabetu jsou komplikace s rychlým nástupem (od minut u hypoglykémie až po hodiny či dny), řadíme mezi ně hypoglykémii, ketoacidózu a ketoacidotické koma či hypersomální hyperglykemické neketoacidotické koma.
Hypoglykémii nevyvolává onemocnění DM, ale jeho léčba, častěji se vyskytuje u pacientů léčených insulinem. K jeho vzniku může vést nadměrná fyzická aktivita, nadměrná dávka insulinu nebo alkohol. Příznaky hypoglykémie se různí mezi jednotlivci, ale dojde-li k opakování hypoglykémie u daného jednotlivce, bývají příznaky stejné. Mezi možné příznaky se řadí: bledost, pocení, tachykardie, palpitace, hlad, neklid, úzkost, třes, únava, podrážděnost, bolest hlavy, nesoustředěnost, zrakové obtíže, závrať, zmatenost, přechodné senzorické a motorické výpadky. Pokud nedojde ke kompenzaci, mohly by postupně nastat
křeče, kóma a následně smrt.
Ketoacidóza a ketoacidotické kóma se častěji vyskytují u DM 1. typu. K jejich rozvoji přispívá akutní stres (emoční stres, infekce, infarkt myokardu, operace), vynechání insulinu či léky potlačující účinky insulinu. Mezi příznaky se řadí: nauzea, zvracení, acetonový zápach z úst, sucho v ústech, polyurie, polydipsie, pokles tělesné váhy, malátnost, letargie, bolest hlavy, bolest břicha, Kussmaulovo dýchání (z metabolické acidózy). Při laboratorním vyšetření bývá zjištěna hyperglykémie (15-40 mmol/l), pH < 7,35, zvýšené hladiny ketolátek, zvýšený anion gap (viz kapitola 8) či hladiny HCO3-.
Hypersomální hyperglykemické neketoacidotické kóma je častější u DM 2. typu a to hlavně u starších osob a osob s renální insuficiencí. K jeho rozvoji přispívá akutní stres (emoční stres, infekce, infarkt myokardu, operace), vysoká konzumace sacharidů, vynechání insulinu či léky potlačující účinky insulinu a manitol. Laboratorně se projevuje zvýšenou osmolaritou séra (³ 310mOsm/l), hyperglykémií (30-270 mmol/l), zvýšenou ureou a kreatininem.
Chronické komplikace DM
K rozvoji chronických komplikací DM dochází vlivem dlouhodobé hyperglykémie v organismu pacienta. Dlouhodobá hyperglykémie má za následek ireverzibilní glykosylaci proteinů, tj. navázání glukózy na aminoskupiny proteinů při které vznikají tzv. AGEs (konečné produkty pokročilé glykosylace). AGEs mají negativní vliv na cévy, poškozují endotel, stimulují uvolňování zánětlivých mediátorů do krve a proliferaci fibroblastů. Na všech úrovních krevního řečiště dochází k rozvoji angiopatie. S rozvojem angiopatie jsou spojeny komplikace DM: diabetická retinopatie, diabetická nefropatie či diabetická neuropatie.
Při nedostatku insulinu a hyperglykémii je glukóza uvnitř buněk redukována na sorbitol a později reoxidována na fruktózu. Hromadění sorbitolu a fruktózy vede k poškození iontových pump, zvýšení intracelulární osmolarity, což může mít za následek poškození oční čočky a vznik katarakty, poškození Schwanových buněk a rozvoj diabetické neuropatie a poškození perycytů kapilár sítnice což vede k rozvoji mikroaneurysmat.