Сахарный диабет, классификация воз, этиология и механизм развития.

Сахарный диабет - группа метаболических заболеваний, обусловленных снижением секреции инсулина или его эффектов даже при нормальном либо повышенном содержании его в крови, а также сочетанием этих факторов.

Сахарный диабет (СД) - одно из наиболее тяжёлых заболеваний, чреватых тяжёлыми осложнениями, инвалидизацией и смертью. Заболеваемость колеблется в разных странах от 1 до 3% (в России около 2%), а у лиц с ожирением достигает 15-25%. Ожирение, СД, артериальная гипертензия и дислипидемия составляют так называемый «метаболический синдром» или «смертельный квартет». По данным экспертов ВОЗ, сахарный диабет увеличивает общую смертность пациентов в 2-3 (!) раза. Примерно в 3 раза чаще у них выявляется сердечно-сосудистая патология, в 10 раз - слепота, в 20 раз - гангрена конечностей. СД - одна из причин поражений почек, ведущих к смерти пациентов.

Виды сахарного диабета

Согласно классификации ВОЗ выделяют СД двух типов.

• СД 1-го типа обусловлен дефицитом инсулина - абсолютной инсулиновой недостаточностью. Выделяют два основных подтипа СД 1-го типа - аутоиммунный (иммуноопосредованный) и идиопатический (неизвестной этиологии).

СД 2-го типа обусловлен недостаточностью эффектов инсулина независимо от его содержания в крови - относительной инсулиновой недостаточностью.

Этиология

ПРИЧИНЫ

Дефицит инсулина может возникнуть под влиянием факторов биологической, химической, физической природы, а также при воспалении поджелудочной железы.

• Биологические факторы

♦ Генетические дефекты β-клеток островков Лангерханса. Генетические дефекты системы MHC обусловливают включение иммунного аутоагрессивного повреждения поджелудочной железы или репрессию генов, кодирующих синтез инсулина.

♦ Иммунные факторы. Аутоагрессивные иммуноглобулины и цитотоксические T-лимфоциты способны повреждать β-клетки. Обнаруживают несколько типов специфических АТ: к цитоплазматическим Аг, к белку цитоплазматической мембраны с молекулярной массой 64 кДа, к инсулину.

♦ Вирусы, тропные к β-клеткам: Коксаки, гепатита, кори, ветряной оспы, эпидемического паротита, краснухи. Например, при внутриутробной краснухе СД развивается примерно у 20% ново- рождённых. Вирусы оказывают прямое цитолитическое действие и инициируют аутоиммунные процессы.

♦ Эндогенные токсичные вещества. В результате нарушения пиримидинового обмена образуется аллоксан, который блокирует синтез инсулина.

• Химические факторы: высокие дозы этанола, некоторые противоопухолевые ЛС.

• Физические факторы: проникающая радиация, механическая травма, сдавление опухолью.

• Воспалительные процессы в поджелудочной железе, вызванные факторами химической, физической или биологической природы. Хронические панкреатиты примерно в 30% случаев являются причиной инсулиновой недостаточности.

Недостаточность эффектов инсулина развивается под влиянием контринсулярных факторов, а также вследствие дефектов инсулиновых рецепторов и пострецепторных нарушений в клетках-мишенях.

• Контринсулярные факторы.

♦ Чрезмерная активация инсулиназы гепатоцитов.

♦ Повышение содержания в крови контринсулярных гормонов при опухолях соответствующих эндокринных желёз или при длительном стрессе.

♦ Повышенная концентрация в плазме крови белков, связывающих молекулы инсулина.

• Факторы, вызывающие дефекты рецепторов инсулина.

♦ Ig, имитирующие структуру «активного центра» молекулы инсулина. Они взаимодействуют с рецепторами инсулина и блокируют их.

♦ Ig, разрушающие рецепторы инсулина или перирецепторную зону мембран клеток-мишеней.

♦ Длительный избыток инсулина, вызывающий уменьшение количества рецепторов на клетках-мишенях.

♦ Свободные радикалы и продукты СПОЛ, повреждающие рецепторы.

• Факторы, нарушающие реализацию эффектов инсулина в клеткахмишенях.

♦ Избыток ферментов, разрушающих эффекторные протеинкиназы.

♦ Чрезмерное образование активных форм кислорода, свободных радикалов и гидроперекисей липидов, подавляющих внутриклеточные эффекты инсулина: транспорт глюкозы в клетки, образование цАМФ, трансмембранный перенос ионов Ca2+ и Mg2+.

ФАКТОРЫ РИСКА

• Избыточная масса тела, сочетающаяся с повышением инсулинорезистентности тканей-мишеней и стимуляцией продукции контринсулярных гормонов. Это избыточно активирует синтез инсулина β-клетками поджелудочной железы, приводя к их «истощению» и повреждению.

• Артериальная гипертензия, приводящая к нарушению микроциркуляции в поджелудочной железе.

• Женский пол.

• Хронический стресс, сопровождающийся стойким повышением уровней в крови контринсулярных гормонов.

Патогенез сахарного диабета

В патогенезе СД выделяют два основных инициальных звена: дефицит инсулина и недостаточность эффектов инсулина.

ДЕФИЦИТ ИНСУЛИНА

Дефицит инсулина имеет ведущее значение в патогенезе СД 1-го типа и меньшее - при некоторых вариантах СД 2-го типа. В основе дефицита инсулина лежитразвитие иммуноагрессивного процесса. Обычно он длится несколько лет и сопровождается постепенной деструкцией β-клеток. Симптомы диабета появляются при разрушении примерно 75-80% β-клеток. Оставшиеся 20-25% клеток обычно повреждаются в течение последующих 2-3 лет. Выделяют два варианта развития иммуноагрессивного процесса.

• При одном из них повреждение поджелудочной железы изначально носит аутоиммунный характер, при котором образуются АТ к неиз- менённым β-клеткам. Такой иммуноагрессивный процесс развивается по следующему механизму:

♦ Внедрение в организм генетически предрасположенных к СД лиц носителей чужеродных Аг, обычно вирусов.

♦ Формирование иммунного ответа с образованием АТ и цитотоксических лимфоцитов к чужеродным Аг.

♦ Специфические АТ и лимфоциты действуют на антигенные структуры β-клетки, имеющие сходное строение с чужеродным Аг. Этот феномен обозначается как «перекрёстная иммуноагрессивная реакция». В ходе этой реакции β-клетки разрушаются, а отдельные белки плазмолеммы также денатурируются и становятся аутоантигенными.

• При другом варианте поджелудочная железа первично повреждается под влиянием факторов химической, физической или инфекционной природы. В дальнейшем запускаются иммунные аутоагрессивные механизмы:

♦ Повреждение β-клеток химическими, физическими и инфекционными агентами сопровождается высвобождением «чужих» для иммунной системы белков (в норме они находятся только внутриклеточно и в кровь не попадают): цитоплазматических ганглиозидов, белков теплового шока, проинсулина. Некоторые белки денатурируются и становятся аутоантигенными.

♦ Формирование иммунного ответа с образованием АТ и цитотоксических лимфоцитов к денатурированным и попавшим в кровь внутриклеточным белкам.

♦ Аутоагрессивные АТ и лимфоциты действуют на антигенные структуры собственных β-клеток, что сопровождается их деструкцией.

НЕДОСТАТОЧНОСТЬ ЭФФЕКТОВ ИНСУЛИНА

Недостаточность эффектов инсулина имеет ведущее значение в патогенезе СД 2-го типа и может развиваться при нормальном, пони-

женном и повышенном его синтезе и инкреции в кровь. Это является следствием инактивации инсулина, либо снижением чувствительности к нему рецепторов клеток-мишеней.

Факторы инактивации инсулина

• Инсулиназа.

• Протеолитические ферменты, поступающие из обширных очагов воспаления (например, при флегмоне, перитоните, инфицировании ожоговой поверхности).

• АТ к инсулину крови.

• Вещества, связывающие молекулы инсулина.

♦ Плазменные ингибиторы инсулина белковой природы (отдельные фракции α- и β-глобулинов).

♦ ЛПНП инактивируют инсулин с образованием крупномолекулярного комплекса.

Инсулинорезистентность

Инсулинорезистентность - уменьшение чувствительности к инсулину клеток-мишеней.

Выделяют рецепторные и пострецепторные механизмы феномена.

• Рецепторные механизмы.

♦ «Экранирование» (закрытие) инсулиновых рецепторов иммуноглобулинами.

♦ Деструкция или изменение конформации рецепторов инсулина под влиянием противорецепторных АТ, избытка свободных радикалов и продуктов СПОЛ.

• Пострецепторные механизмы.

♦ Нарушение фосфорилирования протеинкиназ клеток-мишеней, что нарушает внутриклеточную «утилизацию» глюкозы.

♦ Дефекты трансмембранных переносчиков глюкозы, что выявляют, например, у пациентов с СД в сочетании с ожирением.

Проявления сахарного диабета

У пациентов с СД нарушаются все виды метаболизма, что сопровождается развитием осложнений со стороны тканей, органов и их систем, а также организма в целом.

НАРУШЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

Инсулин принимает участие в регуляции всех видов обмена веществ, поэтому при СД все они расстраиваются.

Углеводный обмен

Нарушения углеводного обмена могут проявляться гипергликемией, глюкозурией и гиперлактатацидемией.

• Гипергликемия возникает вследствие недостаточности эффектов инсулина и нарушения утилизации глюкозы клетками.

• Глюкозурия является, в основном, следствием гипергликемии.

• Гиперлактатацидемия - развивается вследствие торможения катаболизма лактата в цикле Кребса, нарушения ресинтеза гликогена из лактата.

Обмен белков

Нарушения белкового обмена при СД характеризуются гиперазотемией и азотурией.

• Гиперазотемия - увеличение содержания в крови небелковых азотистых соединений. Гиперазотемия обусловлена усилением катаболизма белка, который при дефиците глюкозы в клетках служит источником энергии. Небелковый азот представлен азотом мочевины, аминокислот, мочевой кислоты, креатинина, аммиака (остаточный азот).

• Азотурия - повышение экскреции азотистых соединений с мочой вследствие гиперазотемии.

Жировой обмен

В условиях недостатка глюкозы в клетках жиры становятся основным источником энергии. Нарушения жирового обмена при СД проявляются гиперлипидемией, кетонемией, кетонурией.

• Гиперлипидемия - увеличение содержания в крови липидов выше нормы (более 8 г/л). Это обусловлено активацией липолиза, торможением транспорта и утилизации липидов клетками, снижением активности ЛПЛазы.

• Кетонемия - повышение концентрации в крови КТ выше нормы (более 2,5 мг%). К КТ относят ацетон, ацетоуксусную и β-оксимасляную кислоты. Кетонемия, как правило, развивается при дефиците инсулина и обусловлена активацией окисления ВЖК в клетках с образованием КТ.

• Кетонурия - выделение КТ из организма с мочой - симптом неблагоприятного течения СД. Причина: высокая концентрация в крови КТ, которые хорошо фильтруются в почках.

Водный обмен

Нарушения обмена воды при СД проявляются полиурией и полидипсией.

• Полиурия обусловлена выведением избытка глюкозы, азотистых соединений, КТ и ионов, что тормозит реабсорбцию жидкос-

ти в канальцах почек. При СД суточный диурез достигает 4000-

10 000 мл.

• Полидипсия обусловлена гипогидратацией организма и гиперосмией крови в связи с гипергликемией, азотемией, кетонемией, гиперлактатацидемией, повышением содержания отдельных ионов.

Осложнения сахарного диабета

Осложнения СД - патологические процессы и состояния, обусловленные изменениями метаболизма при СД, но не обязательные для него.

Осложнения СД подразделяют на остро протекающие (диабетический кетоацидоз, кетоацидотическая, гиперосмолярная, лактацидотическая и гипогликемическая комы) и развивающиеся в течение длительного времени (месяцы и годы) поздние осложнения (ангиопатии, невропатии, ретинопатии, энцефалопатии, нефропатии и снижение активности факторов ИБН).

ОСТРО ПРОТЕКАЮЩИЕ ОСЛОЖНЕНИЯ

Они развиваются быстро и длительность их обычно небольшая, однако они нередко приводят к летальному исходу. Наиболее частые причины развития острых осложнений: неправильная инсулинотерапия, стрессы, развитие острых или обострений хронических заболеваний.

Диабетический кетоацидоз

Диабетический кетоацидоз развивается при дефиците инсулина. Выраженный кетоацидоз приводит к развитию кетоацидотической комы.

• Причины: недостаточное содержание в крови инсулина и повышение концентрации контринсулярных гормонов.

• Факторы риска: невозможность введения достаточной дозы инсулина, стресс, хирургические вмешательства, травмы, злоупотребление алкоголем, беременность, острые или обострение хронических заболеваний.

• Механизм развития: дефицит энергии в клетках вызывает активацию глюконеогенеза и гликогенолиза, протеолиза и липолиза. В условиях дефицита инсулина нарушается транспорт глюкозы в клетки и нарастает гипергликемия, а катаболизм ВЖК протекает с образованием КТ и развитием ацидоза.

Мовсесян