Сахарный диабет 2 типа патогенез. Фундаментальные исследования

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.

Диабет относится к категории эндокринных заболеваний, возникающих из-за относительного или абсолютного дефицита гормона инсулина. Гипергликемия (устойчивый подъем содержания глюкозы в крови) может развиться в результате нарушения связи инсулина с клетками организма.

Для болезни характерно хроническое течение и нарушение всех видов обмена:

жирового;
углеводного;
белкового;
водно-солевого;
минерального.

Интересно, что СД поражает не только человека, но и некоторых животных, например, кошки тоже страдают от этого недуга.

Заболевание можно заподозрить по наиболее ярким его симптомам полиурии (потеря жидкости с мочой) и полидипсии (неутолимая жажда). Впервые термин «диабет» был применен во II веке до нашей эры Деметриосом из Апамании. Слово в переводе с греческого языка означает «проникающий сквозь».

Таким было представление о сахарном диабете: человек постоянно теряет жидкость, а затем, как насос непрерывно ее восполняет. Это является основным симптомом заболевания.

Высокая концентрация глюкозы

Томас Уиллис в 1675 г. показал, что при повышенном выделении мочи (полиурии) жидкость может иметь сладость, а может быть совсем «безвкусной». Безвкусным в те времена называли несахарный диабет.

Это заболевание вызвано или патологическими нарушениями почек (нефрогенный СД) или болезнью гипофиза (нейрогипофиза) и проявляется нарушением биологического действия или секреции антидиуретического гормона.

Другой ученый Мэтью Добсон доказал миру, что сладость в моче и крови больного сахарным диабетом обусловлена высокой концентрацией глюкозы в кровяном русле. Древние индийцы подметили, что моча диабетика своей сладостью привлекает муравьев и дали заболеванию название «болезнь сладкой мочи».

Японские, китайские и корейские аналоги этого словосочетания основаны на том же буквенном сочетании и означают то же самое. Когда люди научились измерять концентрацию сахара не только в моче, но и в кровотоке, они сразу выяснили, что в первую очередь сахар повышается в крови. И лишь тогда, когда его уровень в крови превышает допустимый для почек порог (около 9 ммоль/л), сахар проявляется и в моче.

Идею, лежащую в основе СД, опять пришлось менять, ведь оказалось, что механизм задержания почками сахара не нарушен. Отсюда вывод: не существует такого понятия, как «недержания сахара».

Тем не менее, парадигма старая осталась закрепленной за новым патологическим состоянием, носящим название «почечный СД». Главной причиной этой болезни на самом деле являлось снижение почечного порога для сахара в крови. В результате чего, при нормальной концентрации глюкозы в крови наблюдалось его появление в моче.

Другими словами, как и при , старая концепция оказалась востребованной, но не для сахарного диабета, а для совершенно иного заболевания.

Таким образом, от теории недержания сахара отказались в пользу другой концепции – высокая концентрация сахара в крови.

Это положение и является сегодня основным идеологическим инструментом постановки диагноза и оценки результативности проводимого лечения. При этом современное понятие о диабете не обрывается только на факте высокого сахара в кровотоке.

Можно даже с уверенностью утверждать, что теорией «высокий уровень сахара в крови» завершается история научных гипотез данного заболевания, которая сводятся к представлениям о содержании сахара в жидкостях.

Дефицит инсулина

Теперь разговор пойдет о гормональной истории научных утверждений о сахарном диабете. Прежде чем ученые выяснили, что к развитию недуга приводит недостаток инсулина в организме, они сделали несколько больших открытий.

Оскар Минковски и Джозеф фон Меринг в 1889 году представили науке доказательства того, что после того, как собаке удалили поджелудочную железу, у животного в полной мере проявились признаки СД. Другими словами этиология заболевания напрямую зависит от функциональности этого органа.

Другой ученый Эдвард Альберт Шарпей в 1910 году выдвинул гипотезу, что патогенез сахарного диабета кроется в дефиците химического вещества, которое вырабатывают островки Лангерганса, находящиеся в поджелудочной железе. Ученый дал этому веществу название – инсулин, от латинского «insula», что в переводе означает «остров».

Это предположение и эндокринная сущность поджелудочной железы в 1921 году были подтверждены другими двумя учеными Чарльзом Гербертом Бестом и Фредериком Грант Бантингоми.

Терминология сегодня

Современный термин «сахарный диабет 1 типа» соединяет в себе два разных понятия, существовавших ранее:

инсулинозависимый СД;
детский СД.

Под выражением «сахарный диабет 2 типа» тоже кроется несколько устаревших терминов:

инсулиннезависимый СД;
болезнь,связанная с ожирением;
СД взрослых.

В международных стандартах используют только терминологию «1-й тип» и «2-й тип». В некоторых источниках можно встретить понятие «СД 3-го типа», под которым подразумевается:

беременных;
«двойнойСД» (инсулинрезистентный СД 1-го типа);
СД 2 типа, который развился до необходимости в инсулиновых инъекциях;
«СД 1,5 типа», (аутоиммунный латентный СД у взрослых).

Классификация заболевания

СД 1 типа по причинам возникновения делится на идиоматический и аутоиммунный. Этиология СД 2 типа кроется в экологических причинах. Другие формы заболевания могут возникнуть в следствие:

Генетического дефекта в работе инсулина.
Генетической патологии функции бета-клеток.
Эндокринопатии.
Заболевания эндокринной области поджелудочной железы.
Болезнь, спровоцирована инфекциями.
Недуг вызван применением лекарственных препаратов.
Редкие формы иммунноопосредованногоСД.
Наследственные синдромы, которые сочетаются с сахарным диабетом.

Этиология гестанционного диабета, классификация по осложнениям:

Нефропатия.
Ретинопатия.
Диабетическая полинейропатия.
Диабетическаямакро- и микроангиопатия.

Формулировка диагноза

При написании диагноза врач на первое место ставит тип СД. При инсулиннезависимом диабете в карточке больного указывается чувствительность пациента к сахароснижающим пероральным средствам (есть резистентность или нет).

Вторую позицию занимает состояние углеводного обмена, а за ним идет перечисление осложнений заболевания, которые присутствуют у данного больного.

Патогенез

Патогенез сахарного диабета выделяется двумя основными моментами:

Дефицит выработки инсулина клеткамиподжелудочной железы.
Патология взаимодействиягормона с клетками организма. Инсулинорезистентность является следствием измененной структуры или снижения численности характерных для инсулина рецепторов, нарушения внутриклеточных механизмов поступления сигнала от рецепторов к клеточным органеллам, изменения структуры передачи клетки или самого инсулина.

Для СД 1 типа характерен первый вид нарушений.

Патогенез развития этого заболевания заключается в массовом разрушении бета-клеток поджелудочной железы (островки Лангерганса). В результате этого возникает критическое снижение содержания инсулина в крови.

Обратите внимание! Гибель большого количества клеток поджелудочной железы может возникнуть и по причине стрессовых состояний, вирусных инфекций, аутоиммунных заболеваний, при которых клетками иммунной системы организма начинается выработка антител против бета-клеток.

Такой тип диабета характерен для молодых людей до 40 лет и детей.

Инсулиннезависимому диабету присущи нарушения, прописанные во 2-м пункте выше. При данной форме заболевания инсулин вырабатывается в достаточных количествах, иногда даже в повышенных.

Однако возникает инсулинорезистентность (нарушение взаимодействия клеток организма с инсулином), основной причиной которой является дисфункция мембранных рецепторов для инсулина при избыточном весе (ожирении).

Ожирение является основным фактором риска развития СД 2 типа. Рецепторы из-за изменения их количества и структуры теряют способность взаимодействовать с инсулином.

При некоторых видах инсулиннезависимого СД может претерпевать патологические изменения структура самого гормона. Помимо ожирения существуют и другие факторы риска этого заболевания:

вредныепривычки;
хроническое переедание;
пожилой возраст;
малоподвижныйобраз жизни;
артериальнаягипертензия.

Можно сказать, что этот тип СД зачастую поражает людей после 40 лет. Но существует и наследственная предрасположенность к данному заболеванию. Если у ребенка болен один из родственников, вероятность того, что малыш унаследует СД 1 типа, близка к 10%, а инсулиннезависимый СД может проявиться в 80% случаях.

Важно! Невзирая на механизм развития болезни, у всех диабетических типов наблюдается стойкое повышение концентрации сахара в крови и нарушение обмена веществ в тканях, которые становятся неспособными захватывать глюкозу из кровотока.

Такая патология приводит к высокому катаболизму белков и жиров с развитием кетоацидоза.

В результате высокого уровня сахара в крови происходит повышение осмотического давления, итогом которого является большая потеря жидкости и электролитов (полиурия). Устойчивое повышение концентрации сахара в крови негативно сказывается на состоянии многих тканей и органов, что, в конце концов, приводит к развитию серьезных осложнений заболевания:

диабетическая стопа;
нефропатия;
ретинопатия;
полинейропатия;
макро- и микроангиопатия;
диабетическая кома.

У диабетиков наблюдается тяжелое течение инфекционных болезней и снижение реактивности иммунитета.

Клинические симптомы СД

Клиническая картина заболевания выражается двумя группами симптомов – основными и второстепенными.

Основные симптомы

Полиурия

Состояние характеризуется большими объемами выделяемой мочи. Патогенез этого явления заключается в повышении осмотического давления жидкости из-за растворенного в ней сахара (в норме сахара в моче быть не должно).

Полидипсия

Пациента мучает постоянная жажда, которая вызвана большими потерями жидкости и повышением осмотического давления в кровяном русле.

Полифагия

Постоянный неуемный голод. Данный симптом возникает в результате нарушения метаболизма, а точнее, неспособностью клеток захватывать и расщеплять глюкозу в отсутствие гормона инсулина.

Потеря веса

Это проявление наиболее характерно для инсулинозависимого СД. Причем потеря веса происходит на фоне повышения аппетита больного.

Похудание, а в некоторых случаях и истощение объясняется повышенным катаболизмом жиров и белков из-за исключения глюкозы из энергетического обмена в клетках.

Основные симптомы инсулинозависимого СД развиваются остро. Обычно пациенты могут с точностью назвать период или дату их возникновения.

Второстепенные симптомы

К ним относятся малоспецифичные клинические проявления развивающиеся медленно и долго. Эти симптомы характерны для обоих типов сахарного диабета:

головнаяболь;
нарушениезрения;
зуд слизистых оболочек (вагинальный зуд);
зуд кожных покровов;
общая мышечная слабость;
трудно поддающиеся лечению воспалительные поражения кожи;
при инсулинозависимом диабете наличие ацетона в моче.

Инсулинозависимый СД (1 тип)

Патогенез данного заболевания кроется в недостаточной выработке инсулина бета-клетками поджелудочной железы. Бета-клетки отказываются выполнять свою функцию вследствие их разрушения или влияния какого-либо патогенного фактора:

аутоиммунные заболевания;
стресс;
вируснаяинфекция.

На СД 1 типа приходится 1-15% всех случаев сахарного диабета, и чаще всего болезнь развивается в детском или юношеском возрасте. Симптомы этого заболевания быстро прогрессируют и приводят к различным тяжелым осложнениям.

49095 0

Сахарный диабет 2 типа — хроническое заболевание, проявляющееся нарушением углеводного обмена с развитием гипергликемии вследствие инсулинорезистентности и секреторной дисфункции β-клеток, а также липидного обмена с развитием атеросклероза. Поскольку основной причиной смерти и инвалидизации пациентов являются осложнения системного атеросклероза, СД-2 иногда называют сердечно-сосудистым заболеванием.

Таблица 1

Сахарный диабет 2 типа

Этиология	Наследственная предрасположенность (конкордантность у однояйцевых близнецов до 100 %) на фоне действия факторов окружающей среды (ожирение, урбанизированный образ жизни, избыток рафинированных жиров и углеводов в питании)
Патогенез	Инсулинорезистентность, секреторная дисфункция β-клеток (выпадение 1-ой быстрой фазы секреции инсулина), гиперпродукция глюкозы печенью
Эпидемиология	Около 5-6 % всей популяции, 10 % взрослых, 20 % лиц старше 65 лет в Западных странах и в России. Значительно выше в отдельных этнических группах (50 % среди индейцев Пима). Заболеваемость удваивается каждые 15-20 лет
Основные клинические проявления	Умеренная полиурия и полидипсия, компоненты метаболического синдрома. Более чем в 50 % случаев протекает бессимптомно. У большинства на момент диагностики той или иной выраженности поздние осложнения
Диагностика	Скрининговое определение уровня гликемии в группах риска и/или при наличии симптомов СД
Дифференциальная диагностика	СД-1, симптоматические (синдром Кушинга, акромегалия и др.) и редкие формы СД (MODY и др.)
	Гипокалорийная диета, расширение физических нагрузок, обучение пациентов, таблетированные сахароснижаюшие препараты (метформин, препараты сульфонилмочевины, тиазолидиндионы, глиниды, ингибиторы α-гликозидаз). Лечение и профилактика поздних осложнений
	Инвалидизация и смертность определяется поздними осложнениями, как правило, макрососудистыми

Этиология

СД-2 является многофакторным заболеванием с наследственной предрасположенностью. Конкордатность по СД-2 у однояйцевых близнецов достигает 80 % и более. Большинство пациентов с СД-2 указывают на наличие СД-2 у ближайших родственников; при наличии СД-2 у одного из родителей вероятность его развития у потомка на протяжении жизни составляет 40 %. Какого-то одного гена, полиморфизм которого определяет предрасположенность к СД-2, не обнаружено. Большое значение в реализации наследственной предрасположенности к СД-2 играют факторы окружающей среды, в первую очередь, особенности образа жизни. Факторами риска развития СД-2 являются:

ожирение, особенно висцеральное;
этническая принадлежность (особенно при смене традиционного образа жизни на западный);
СД-2 у ближайших родственников;
малоподвижный образ жизни;
особенности диеты (высокое потребление рафинированных углеводов и низкое содержание клетчатки);
артериальная гипертензия.

Патогенез

Патогенетически СД-2 представляет собой гетерогенную группу нарушений обмена веществ, именно это и определяет его значительную клиническую неоднородность. В основе его патогенеза лежит инсулинорезистентность (снижение опосредованной инсулином утилизации глюкозы тканями), которая реализуется на фоне секреторной дисфункции β-клеток. Таким образом, происходит нарушение баланса чувствительности к инсулину и инсулиновой секреции. Секреторная дисфункция β-клеток 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; 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 (рис. 1).

Рис. 1. Секреторная дисфункция бета-клеток при сахарном диабете 2 типа (выпадение 1-й быстрой фазы секреции инсулина)

Следствием гиперинсулинемии является снижение чувствительности и числа инсулиновых рецепторов, а также подавление пострецепторных механизмов, опосредующих эффекты инсулина (инсулинорезистентность ). Содержание основного транспортера глюкозы в мышечных и жировых клетках (GLUT-4) снижено на 40 % улиц с висцеральных ожирением и на 80 % - у лиц с СД-2. Вследствие инсулинорезистентности гепатоцитов и портальной гиперинсулинемией происходит гиперпродукция глюкозы печенью , и развивается гипергликемия натощак, которая выявляется у большинства пациентов с СД-2, в том числе и на ранних этапах заболевания.

Сама по себе гипергликемия неблагоприятно влияет на характер и уровень секреторной активности β-клеток (глюкозотоксичность). Длительно, на протяжении многих лет и десятилетий существующая гипергликемия в конечном счете приводит к истощению продукции инсулина β-клетками и у пациента могут появиться некоторые симптомы дефицита инсулина - похудение, кетоз при сопутствующих инфекционных заболеваниях. Тем не менее, остаточная продукция инсулина, которой оказывается достаточно для предотвращения кетоацидоза, при СД-2 практически всегда сохраняется.

Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Фадеев В.Ф.

Т ермином “сахарный диабет” обозначаются метаболические нарушения различной этиологии, характеризующиеся развитием хронической гипергликемии, сопровождающиеся изменениями углеводного, жирового и белкового обмена, что является результатом дефекта секреции и действия инсулина. Сахарный диабет приводит к поражению, дисфункции и развитию недостаточности различных органов и систем, особенно глаз, почек, нервов, сердца и кровеносных сосудов .

Сахарный диабет 2 типа - наиболее широко распространенная форма заболевания, которая характеризуется нарушением действия инсулина (инсулинорезистентность) и секреции инсулина. Сахарный диабет 2 типа может развиться в любом возрасте, но чаще после 40 лет. Начало постепенное, часто на фоне избыточной массы тела. Симптомы диабета отсутствуют или выражены слабо. Это может объясняться медленным прогрессированием заболевания и вследствие этого адаптацией пациентов к длительно существующей гипергликемии. Определяется достаточный уровень С-пептида, аутоантитела к b-клеткам, продуцирующим инсулин, отсутствуют. Морфологически в дебюте сахарного диабета 2 типа выявляются нормальные размеры поджелудочной железы, может отмечаться гипертрофия b-клеток. b-клетки содержат большое количество секреторных гранул. В отличие от этого сахарный диабет I типа является аутоиммунным заболеванием, когда имеется абсолютный дефицит инсулина в результате деструкции b-клеток.

Рис.1. Патогенез сахарного диабета 2 типа

Согласно современным представлениям, в патогенезе сахарного диабета 2 типа ключевую роль играет нарушение секреции инсулина b-клетками . Выявляются признаки нарушения периферической утилизации глюкозы. Схематично патогенез сахарного диабета 2 типа представлен на рис. 1.

Нарушение синтеза инсулина может проявляться нарушением последовательности аминокислот в молекуле инсулина и превращения проинсулина в инсулин. В обоих случаях производимый гормон будет иметь низкую биологическую активность, что приведет к развитию гипергликемии. Секреция инсулина может нарушаться вследствие патологии развития b-клеток при неадекватном внутриутробном и постнатальном питании, при длительно существующей глюкозотоксичности, которая поддерживает секреторные дефекты секреции инсулина, а также в результате генетических дефектов в механизме секреции.

Периферическая инсулинорезистентность проявляется нарушением поглощения глюкозы периферическими тканями, прежде всего - тканями печени, мышечной и жировой тканью. Наиболее важное значение в ее развитии имеют дефекты инсулиновых рецепторов (уменьшение количества и аффинности или сродства к инсулину) и патология транспортеров глюкозы.

Количество инсулиновых рецепторов снижено при ожирении, сахарном диабете 2 типа, акромегалии, болезни Иценко-Кушинга, терапии глюкокортикоидами, приеме противозачаточных препаратов.

Для проникновения глюкозы в клетку необходимым условием является нормальное функционирование системы транспортеров глюкозы. На рис. 2 представлен транспорт глюкозы в адипоците под действием инсулина. Инсулин связывается с a-субъединицей рецептора на клеточной мембране, что приводит к автофосфорилированию b-субъединицы. В результате передачи импульса внутри клетки активируется система киназ и происходит транслокация транспортера глюкозы GLUT-4 в клеточную мембрану. Это обеспечивает проникновение глюкозы внутрь клетки. Глюкоза движется по градиенту концентрации путем диффузии, что не требует дополнительной энергии. В почках поступление глюкозы происходит против градиента концентрации и требует энергии. В настоящее время известно 8 транспортеров глюкозы. Основные изоформы семейства представлены в таблице 1.

Рис. 2. Действие инсулина на транспорт глюкозы в адипоците

В последние годы появилось достаточно экспериментальных и клинических данных, свидетельствующих о том, что как дефекты секреции инсулина, так и развитие периферической инсулинорезистентности в значительной мере обусловлены нарушениями генетического контроля. Эти данные обобщены в таблице 2.

Немедикаментозные методы лечения

Важнейшими целями в лечении сахарного диабета являются: ликвидация симптомов, оптимальный метаболический контроль, предотвращение острых и хронических осложнений, достижение возможно более высокого качества жизни и доступность для пациентов.

Поставленные цели достигаются с помощью основных принципов лечения, имеющих первостепенное значение для больных сахарным диабетом обоих типов: диабетическая диета, дозированная физическая нагрузка, обучение и самоконтроль.

Если при диабете 2 типа монотерапия диетой оказывается неэффективной, требуется назначение пероральных сахаропонижающих препаратов. При сахарном диабете 1 типа всегда назначается инсулин.

Диетотерапия при сахарном диабете 2 типа должна отвечать следующим требованиям: исключение рафинированных углеводов (сахар, мед, варенье и т.д.); низкое потребление насыщенных жиров, причем общее содержание жира не должно превышать 30-35% суточной энергетической потребности; углеводы должны обеспечивать 50-60%, белки - не более 15% калорийности суточного рациона; рекомендуется преимущественное потребление сложных углеводов и продуктов, богатых растворимыми волокнами; для составления меню пользуются специальными таблицами, в которых все продукты питания разделены на группы: продукты, которые можно не ограничивать, продукты, которые необходимо учитывать, и продукты, которые следует исключить; приемы пищи желательно распределить равномерно в течение дня; допустимо использование бескалорийных сахарозаменителей; если нет противопоказаний, рекомендуется не ограничивать потребление жидкости; необходимо ограничить или исключить прием алкоголя.

Очень актуальным остается вопрос о критериях компенсации при сахарном диабете 2 типа. Согласно рекомендациям Европейской группы по политике в области диабета , риск осложнений оценивается, как показано в таблице 3.

Помимо состояния углеводного обмена, необходимо также учитывать степень нарушения липидного обмена и уровень артериального давления, поскольку после гипергликемии эти факторы являются главными в развитии сердечно-сосудистых осложнений сахарного диабета.

Таблетированные сахаропонижающие препараты

Лечение сахарного диабета 2 типа всегда начинают с назначения диеты и дозированной физической нагрузки. Следует также объяснить больному необходимость самоконтроля и обучить проведению его в домашних условиях с помощью тест-полосок (определение уровня глюкозы в крови и моче). В тех случаях, когда это оказывается неэффективным, назначают таблетированные сахаропони жающие препараты. Используют три группы препаратов: ингибиторы a-глюкозидаз, сульфониламиды и бигуаниды.

Ингибиторы a-глюкозидаз (акарбоза) снижают абсорбцию глюкозы в кишечнике и бывают эффективны на ранних этапах заболевания.

Чаще используются производные сульфонилмочевины , которые разделяют на препараты 1-й и 2-й генерации. Препараты 1-й генерации менее эффективны и в настоящее время в нашей стране не используются. Препараты 2-го поколения - это активные секретогены, их сахаропонижающий эффект проявляется при суточной дозе в 50-100 раз меньшей, чем у препаратов 1-й генерации. Наиболее употребимыми в настоящее время являются гликлазид, глибенкламид, глипизид, гликвидон .

Производные сульфонилмочевины стимулируют секрецию инсулина b-клетками поджелудочной железы. Вначале происходит связывание препарата с рецепторами на поверхности b-клетки, тесно ассоциированными с АТФ-зависимыми К+-каналами. Затем происходит закрытие этих каналов и деполимеризация мембраны. Открытие вслед за этим кальциевых каналов обеспечивает поступление ионов кальция внутрь b-клетки и стимуляцию секреции инсулина. При этом следует учитывать, что при назначении целого ряда препаратов может отмечаться как усиление, так и ослабление действия производных сульфонилмочевины. Препаратами, снижающими их действие , являются: тиазидные диуретики, b-блокаторы, кортикостероиды, индометацин, изониазид, никотиновая кислота, антагонисты кальция.

Потенцируют действие этих препаратов : салицилаты, сульфаниламиды, пиразолоновые производные, клофибрат, ингибиторы моноаминоксидазы, антикоагулянты, алкоголь.

Лечение производными сульфонилмочевины противопоказано при : сахарном диабете 1 типа или вторичном (панкреатическом) сахарном диабете, беременности и лактации (из-за тератогенного действия), хирургических вмешательствах (большие операции), тяжелых инфекциях, травмах, аллергии на препараты сульфонилмочевины или сходные с ними препараты в анамнезе, наличии риска тяжелых гипогликемий.

Группа таблетированных сахаропонижающих препаратов - бигуанидов в настоящее время представлена метформином . В отличие от указанных выше лекарственных средств бигуаниды не усиливают секрецию инсулина. Сахаропонижающее действие бигуанидов проявляется лишь в том случае, если в крови имеется достаточное количество инсулина. Бигуаниды усиливают его действие на периферические ткани, уменьшая инсулинорезистентность. Бигуаниды повышают захват глюкозы мышцами и жировой тканью путем усиления связывания инсулина с рецепторами и повышения активности GLUT-4. Они снижают продукцию глюкозы печенью, всасывание глюкозы в кишечнике, усиливают ее утилизацию, снижают аппетит. Их назначение противопоказано при: нарушениях функции почек, гипоксических состояниях любой этиологии (сердечно-сосудистая недостаточность, заболевания легких, анемия, инфекционные заболевания), острых осложнениях сахарного диабета, злоупотреблении алкоголем, лактатацидозе в анамнезе.

Инсулинотерапия

У пациентов с длительным течением заболевания часто развивается вторичная резистентность к пероральным сахаропонижающим препаратам. В дебюте сахарного диабета 2 типа инсулин требуется 2-3% больных, а через 10-15 лет от начала заболевания у половины пациентов предшествующее лечение становится неэффективным и появляются показания к инсулинотерапии. В среднем 10-15% больных сахарным диабетом 2 типа переходят ежегодно на лечение инсулином.

Показаниями для назначения инсулина при сахарном диабете 2 типа являются: временное повышение потребности в инсулине, резкое снижение инсулиновой секреции, случаи, когда гипергликемия не отвечает на другие формы терапии. Инсулинотерапия при сахарном диабете 2 типа может быть временной и пожизненной. Временная инсулинотерапия показана при: стрессе, остром заболевании, необходимости хирургического вмешательства, острых инфекциях, инсульте, инфаркте миокарда, беременности и лактации. Пожизненная инсулинотерапия назначается при сахарном диабете с поздним аутоиммунным началом и вторичной резистентности к таблетированным сахаропонижающим препаратам.

Вторичная резистентность к таблетированным препаратам является следствием снижения массы b-клеток и/или увеличении инсулинорезистентности. Побочными эффектами инсулинотерапии при сахарном диабете 2 типа является: прибавка массы тела, частое чувство голода, задержка жидкости и натрия, риск гипогликемий. При этом могут использоваться разные режимы инсулинотерапии: инсулин пролонгированного действия перед сном в сочетании с диетотерапией или дневным приемом таблетированных препаратов; двухкратное введение инсулина короткого и пролонгированного действия перед завтраком и ужином; комбинированная терапия таблетированными препаратами и инсулином; интенсивная инсулинотерапия в базис-болюсном режиме для лиц более молодого возраста.

Интенсивная инсулинотерапия подразумевает введение инсулина пролонгированного действия дважды в день (обычно перед завтраком и перед сном) и инсулина короткого действия перед каждым приемом пищи. Для поддержания компенсации заболевания на уровне нормогликемии и глюкозурии необходимо обучение и самоконтроль больного.

Для облегчения выполнения инъекций используют полуавтоматические инъекторы - шприцы-ручки, в которых используются термостабильные инсулины. Имеются готовые смеси инсулина, в которых инсулины короткого и пролонгированного действия смешаны в фабричных условиях, что удобно для пациентов и снижает процент ошибки при смешивании инсулинов самим больным.

Самым сложным остается вопрос о том, когда начинать лечение инсулином при сахарном диабете 2 типа. Его следует решать индивидуально в каждом конкретном случае, анализируя показания, противопоказания, цели терапии. Достижение и поддержание стойкой компенсации заболевания является главным условием профилактики и своевременного лечения хронических осложнений сахарного диабета.

Помимо традиционных препаратов в последние годы в клиническую практику внедряется все больше новых эффективных препаратов, многие из которых обладают уникальными свойствами. Так, используются новые препараты - производные сульфонилмочевины суточного действия - глимепирид и глипизид , которые можно принимать 1 раз в сутки. Предложен и препарат короткого действия, восстанавливающий секрецию инсулина после приема пищи, - репаглинид . Изучаются препараты, воздействующие на периферическую инсулинрезистентность (группа глитазонов).

Развитие диабетологии позволяет обеспечить высокий метаболический контроль больных сахарным диабетом 2 типа, т.к. в арсенале врача имеются современные таблетированные препараты и препараты инсулина, средства их введения, средства самоконтроля, системы обучения пациентов. Все это в клинической практике дает возможность обеспечить высокое качество жизни больного и отдалить развитие хронических осложнений заболевания.

Литература:
1. М.И. Балаболкин. Эндокринология. М., Универсум паблишинг, 1998.

2. И.И. Дедов, В.В. Фадеев. Введение в диабетологию. Руководство для врачей. М. Берег, 1998.

3. Alberti K.G.M.M., Zimmet P.Z. Diabetic Med 1998; (15): 539-53.

4. Ferrannini E. Endocrine Reviews. 1998. 19(4): 477-90.

5. Guidelines for Diabetes Care Diabetic Med 1999, 16.

С огласно современным представлениям, обусловлен двумя ключевыми механизмами: развитием инсулинорезистентности (снижение опосредованной инсулином утилизации глюкозы тканями) периферических тканей-мишеней и гиперсекрецией инсулина, необходимой для преодоления барьера инсулинорезистентности.

Инсулинорезистентность имеет генетическую детерминированность и является главным фактором риска развития сахарного диабета, однако существенное снижение секреторных возможностей инсулярного аппарата поджелудочной железы вызывает постпрандиальная гипергликемия путём индукции окислительного стресса, приводящего к апоптозу В-клеток, т.е. развитию феномена «глюкозотоксичности», который стимулирует быстрое истощение возможностей инсулярного аппарата. Иследование UKPDS (United Kingdom Prospective Diabetes Study) показало, что уже к клиническому дебюту заболевания секреция инсулина у больных снижена в среднем на 50 %. Данный феномен вызывает более раннюю манифестацию сахарного диабета 2 типа.

На начальных стадиях заболевание протекает бессимптомно, поскольку инсулинорезистентность компенсируется гиперинсулинемией, что помогает поддерживать нормальную толерантность к углеводам. В дальнейшем этот механизм истощается, и печень избыточно продуцирует глюкозу, что приводит к гипергликемии натощак. Кроме того, инсулинорезистентность, гиперинсулинемия и нарушения липидного обмена также приводят к нарушению в системе свертывания крови, способствуя развитию прокоагулянтного состояния.

Компенсаторная гиперинсулинемия, направленная на преодоление инсулинорезистентности, формирует «порочный круг», приводя к повышению аппетита и нарастанию массы тела.

Увеличение массы тела выше нормальных показателей, в свою очередь, усугубляет инсулинорезистентность и, соответственно, дополнительно стимулирует секрецию инсулина, что неминуемо приводит к истощению секреторных возможностей B-клеток поджелудочной железы. Возникающее нарушение толерантности к углеводам проявляет себя постпрандиальной гипергликемией. Манифестация сахарного диабета связана с секреторной несостоятельностью B-клеток поджелудочной железы в преодолении инсулинорезистентности (рис.1.)

Кроме того, в развитии сахарного диабета 2 типа играет роль нарушение нормального ритма секреции инсулина. Механизмы развития секреторной дисфункции β-клеток островков Лангерганса при СД 2 типа характеризуются:

· гиперинсулинемией с отсутствием колебания уровня инсулина;

· отсутствием 1-й фазы секреции инсулина,

· при 2-й фазе секреция инсулина осуществляется в ответ на стабилизирующуюся гипергликемию в тоническом режиме, несмотря на избыточную секрецию инсулина (см.рис 2.);

· уровень секреции глюкагона возрастает при увеличении гликемии и снижается при гипогликемии;

· преждевременное опорожнение «незрелых» везикул β-клеток с высвобождением недостаточно сформированного проинсулина, оказывающее атерогенное действие в развитии атеросклероза при метаболическом синдроме.

Нарушение секреции инсулина в ответ на стимуляцию глюкозой: исчезает характерный для нормальной функции β-клеток ранний пик секреции инсулина при исходно более высоком уровне базальной секреции. В результате общее количество инсулина не снижается, а даже превышает нормальные значения. В то же время недостаточность первой фазы инсулиновой секреции - факт, позволяющий объяснить развитие и сохранение гипергликемии при нормальных показателях глюкозы крови натощак (т.е. нарушение толерантности к глюкозе).

Н сегодняшний дей выделяют третий патогенетический фактор при развитии СД 2 типа - дефект секреции инкретинов - гормонов, вырабатываемых L-клетками и тонкой и толстой кишки и через специфические рецепторы действует на панкреатические β- и α-клетки, желудочно-кишечный тракт, центральную нервную системы, щитовидную железу и сердце: глюкагон-подобный пептид-1 (ГЛП-1) и глюкозо-зависимый инсулинотропный полипептид. Секреция инкретинов является результатом пищевой стимуляции проксимального отдела кишечника и реализуется стимуляцией секреции инсулина и ингибированием секреции глюкагона. Уровень ГЛП-1 при СД 2 типа существенно ниже, чем у здоровых людей, что способствует развитию постпрандиальной гипергликемии и др. нарушениям. При этом действие эндогенного ГЛП-1 лимитировано высокой активностью фермента дипептидил-пептидазы 4 (ДПП-4), вызывающей расщепление молекулы в течение 3–5 минут.

СД 2 типа развивается медленно, с постепенным нарастанием степени нарушения функции β-клеток в большинстве случаев на фоне выраженной ИР, обусловленной избыточной массой тела и висцеральным ожирением и сохраняющейся на протяжении всей последующей жизни пациента (рис. 3). Фоновая ИР усугубляет β-клеточную дисфункцию и обусловливает постепенное развитие и нарастание относительного дефицита инсулина. Параллельно развивается нарушение гликемии натощак, нарушение толерантности к глюкозе и хроническая гипергликемия. В настоящее время принято объединять нарушение гликемии натощак и нарушение толерантности к глюкозе в общее понятие «предиабет», который при отсутствии интервенционных профилактических мероприятий приводит в 70% к развитию манифестного СД 2 типа в течение 3 лет.

Рис.3. Стадии развития СД 2 типа

Последовательность развития патологических состояний (предиабета и манифестного СД 2 типа) определяет и обосновывает последовательность и тактику выбора гипогликемизирующих препаратов.

Возможно, будет полезно почитать: