Обмен липидов при сахарном диабете биохимия

Обмен липидов при сахарном диабете биохимия thumbnail

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF

Сахарный диабет – это заболевание, которое характеризуется нехваткой гормона инсулина, что приводит к нарушению обмена веществ и повышению сахара в крови. При заболевании поджелудочная железа не может перерабатывать и утилизировать глюкозу, что ведет к нарушению инсулиновой регуляции. В медицине различают диабет I и II типа. Диабет I типа, наиболее часто встречающийся у детей, является инсулинозависимой формой. Провоцируют заболевание в основном вирусные инфекции и наследственность. Диабет II типа не так опасен для человека. Инсулин продолжает вырабатываться, но он не вступает во взаимодействие с клетками тела. Причиной может стать ожирение и безглютеновые диеты.

Последние исследования по сахарному диабету показывают, что болезнь опасна своими осложнениями. Самыми распространенными являются инфаркты и инсульты, также заболевание может привести к потере зрения. Возможны нарушения репродуктивной функции. Отмечается высокий риск сердечно–сосудистых осложнений, также в большинстве случаев это заболевание сочетается с другими патологиями, такими как артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца и гиперхолестеринемия [1].

При повышенном содержании липидов даже в условии компенсации диабета купировать процесс макрососудистых нарушений сложно. Улучшить состояние позволит только комплексный подход в лечении на фоне постоянного контроля сахара, давления и количества липидов в крови. Высокий риск развития вегетативной нейропатии имеют пациенты с длительным и плохо контролируемым сахарным диабетом. Также серьёзным осложнением является диабетическая нейропатия. Первым проявлением патологического процесса является протеинурия, что говорит о поражении клубочкового аппарата почки, функция почек снижаются [2]. Одним из самых значимых нарушений, является неправильный липидный обмен, который диагностируется у 70% людей, страдающих сахарным диабетом.

Липиды поступают в организм вместе с пищей, большую часть их составляют триглицериды (ТГ), фосфолипиды (ФЛ) и холестерол (ХС), как свободный, так и этерифицированный (ЭХС). Первые синтезируются в почках, стенке тонкого кишечника, жировой ткани, мышцах, молочных железах. Вторые – в печени. ТГ и ЭХС являются гидрофобными молекулами, ФЛ и ХС – бифильны, поэтому липиды транспортируются в крови в комплексе с белкамив – в виде липопротеинов (ЛП). Нарушение выработки инсулина приводит к снижению активности ключевых ферментов окисления глюкозы: гексокиназы, фосфофруктокиназы и пируваткиназы (дихотомическое окисление), глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы и 6-фосфоглюконат-дегидрогеназы (апотомическое окисление). При этом нарушается «вход» глюкозы в жировую ткань, где глюкоза используется для синтеза нейтрального жира, начинается липолиз нейтрального жира, т.к. в норме инсулин ингибирует липазу. Окисление значительного количества свободных жирных кислот приводит к усиленному образованию ацетил-КоА. При этом синтез жирных кислот снижается, т.к. недостаточно НАДФН2 и инсулина, в отсутствии которого ингибируется фермент ацетил-КоА-карбоксилаза.

Нарушение липидного обмена при сахарном диабете требует немедленного лечения. Используют немедикаментозные способы лечения:

соблюдение диеты с низким содержанием животных жиров и углеводов;

повышение физической активности;

исключение алкоголя и кофе;

отказ от вредных привычек;

Медикаментозное лечение проводится тогда, когда диетотерапия и коррекция образа жизни не принесли нужного результата. В обязательном порядке назначаются препараты, которые способствуют остановке синтеза холестерина в организме. А также основную терапию дополняют биологически активными добавками с высоким содержанием таурина, который нормализует и поддерживает липидный обмен, благоприятно влияет на динамику лечения сахарного диабета.
На настоящее время этим заболеванием страдают около 422 млн человека, что составляет 6,028 % от всего населения.

Страны—лидеры по числу носителей диагноза «Сахарный диабет». Данные ВОЗ 2017г.

При недостатке усвоения сахара и при дефиците инсулина наблюдаются ускоренный распад жиров, повышение уровня кетоновых тел при замедлении выработки жирных кислот и триацилглицеролов.

Липидный обмен при сахарном диабете нужно постоянно контролировать. Для этого используют специальные лабораторные исследования, которые помогут увидеть полную картину нарушения синтеза и усваивания жиров. В первую очередь нужно провести липидограмму, которая определяет количественное соотношение всех липидных классов. Для более точной диагностики проводят общий анализ крови и липопротеидограмму. Чтобы избежать развитие патологии сердечно-сосудистой системы рекомендуется обратиться за консультацией к кардиологу и при необходимости пройти дополнительное обследование [3].
Так как при диабете преобладают липопротеины низкой плотности (ЛПНП), то концентрация ХС ЛПНП у больных диабетом может не отличаться от уровня этого показателя у лиц без диабета. Однако из–за повышенной атерогенности мелких частиц при одном и том же уровне ХС ЛПНП у больных диабетом «коронарный» риск значительно выше [4].
Нарушение утилизации углеводов – основных источников энергии в организме – и механизмов энергообразования в инсулинзависимых тканях приводит к тому, что у больных сахарным диабетом на фоне избыточного содержания глюкозы в крови возникает тканевой энергодефицит. Это также активирует липолиз. Одновременно жиры усиленно ресинтезизуются в печени, что приводит к ее жировой инфильтрации.
Одновременно с этим затормаживаются процессы утилизации кетоновых тел в результате блокирования их расщепления (из-за снижения активности цитратсинтазы – ключевого фермента цикла Кребса), что увеличивает степень кетоза в организме. Важными источниками кетогенеза становятся кетогенные аминокислоты. В итоге концентрация кетоновых тел в крови повышается, достигая 20 ммоль/л (при норме не более 1,7 ммоль/л), что значительно превышает возможность их утилизации и выведения.
Интенсификация биосинтеза холестерина является одним из факторов, приводящих при сахарном диабете к развитию атеросклероза [5]. Гиперхолестеринемия постоянно сопутствует этому заболеванию. К факторам риска развития атеросклероза при сахарном диабете относится также сдвиг соотношения антиатерогенных липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) и атерогенных (ЛПНП и ЛПОНП) липопротеинов в сторону преобладания последних. Этим изменениям способствуют процессы гликозилирования липопротеинов, резко интенсифицирующиеся при сахарном диабете.
В заключение хочется сказать о том, что основной целью лечения дислипидемии является снижение уровня ХС ЛПНП < 100 мг/дл (2,6 ммоль/л). ХС ЛПНП выбран в качестве основного параметра липидного спектра так, как именно снижение уровня ХС ЛПНП ассоциировано с достоверным снижением возникновения сердечно-сосудистых событий и смертности от них.
Списоклитературы:

Читайте также:  Зачем нам нужна кровь при сахарном диабете

1. Haffner S.M., Lehto S., Laakso M.// Mortality from coronary heart disease in subjects with type 2 diabetes and in nondiabetic subjects with and without prior myocardial infarction.

/ N Engl J. Med. -1998; – №339. –С. 229-340.

2. Подачина, С. В. Витамины. Профилактика и лечение осложнений у больных сахарным диабетом [Текст] / С. В. Подачина // Медицинский совет. – 2017. – № 3. – С. 96-97.

3. Кухарчук, В. В. Нарушение липидного обмена: подходы к профилактике и терапии / В. В. Кухарчук // Вестник Рос. АМН. – 2007. – № 11. – С. 61-64.

4. Галлер Г., Ганефельд М, Яросс В. Нарушения липидного обмена. – Москва: Медицина, 1979. – 334 с.

5. Libby P. // Current concepts of the pathogenesis of the acute coronary syndromes. / Circulation. – 2001; №104; -C. 365-372.

Источник

Страница 1 из 3

Сахарный диабет (СД) – полиэтиологическое заболевание, связанное:

  • со снижением количества β клеток островков Лангерганса,
  • с нарушениями на уровне синтеза инсулина,
  • с мутациями, приводящими к молекулярному дефекту гормона,
  • со снижением числа рецепторов к инсулину и их аффинности в клетках-мишенях,
  • с нарушениями внутриклеточной передачи гормонального сигнала.

Выделяют два основных типа сахарного диабета:

1. Инсулинзависимый сахарный диабет (ИЗСД, диабет 1 типа) – диабет детей и подростков (ювенильный), его доля составляет около 20% от всех случаев СД.

2. Инсулиннезависимый сахарный диабет (ИНЗСД, диабет 2 типа) – диабет взрослых, его доля – около 80%.

Подразделение типов СД на взрослый и ювенильный не всегда корректно, так как встречаются случаи развития ИНЗСД в раннем возрасте, также ИНЗСД может переходить в инсулинзависимую форму.

Причины сахарного диабета

Недостаточный синтез инсулина

Развитие ИЗСД (СД 1 типа) обусловлено недостаточным синтезом инсулина в β-клетках островков Лангерганса поджелудочной железы. Среди причин этого в настоящее время на первый план выдвигаются аутоиммунные поражения и инфицирование β-тропными вирусами (вирусы Коксаки, Эпштейна-Бар, эпидемического паротита).

Причины сахарного диабета 1 типа

Причины инсулинзависимого сахарного диабета

Помним, что проницаемость стенки кишечника у младенцев выше, чем у взрослых, и это позволяет в первые дни и месяцы жизни сформировать у него пассивный иммунитет за счет перехода антител матери в кровь ребенка.

В связи с этим при использовании коровьего молока или молочных смесей для вскармливания младенцев имеется риск развития ИЗСД из-за возможного развития иммунного ответа на молочный альбумин и переключения иммунной атаки на β-клетки поджелудочной железы. 

Происходит это в результате того, что некоторые пептидные участки альбумина коровьего молока и человеческого инсулина схожи между собой. Поэтому при проникновении их через кишечный барьер у детей-носителей антигенов главного комплекса гистосовместимости D3/D4 может возникнуть перекрестная иммунная реактивность и, как следствие, аутоиммунный ответ против собственных β-клеток, что приводит к инсулинзависимому сахарному диабету.

Нечувствительность клеток к инсулину

Для ИНЗСД (СД 2 типа) ведущей причиной является инсулинорезистентность из-за снижения чувствительности клеток-мишеней к гормону. Здесь выделяют две глобальные причины:

  • снижение активности рецепторов (рецепторные механизмы),
  • нарушение проведения сигнала от рецептора к внутриклеточным ферментам (пострецепторные механизмы).

Рецепторные механизмы

Функциональные нарушения рецепторов – замедляют связывание инсулина и ответ на него:

  • увеличение диаметра и площади поверхности жировых клеток (ожирение) – снижение скорости образования рецепторных микроагрегатов,
  • повышенная вязкость мембран (снижение доли ненасыщенных жирных кислот в фосфолипидах, увеличение содержания холестерина),
  • блокирование инсулиновых рецепторов антителами,
  • нарушение мембран в результате активации процесов ПОЛ.

Структурные нарушения рецепторов – не позволяют связываться с гормоном или отвечать на его сигнал.

  • изменение конформации рецепторов инсулина при воздействии свободных радикалов (продуктов окислительного стресса).
Читайте также:  Можно ли есть чеснок с сыром при диабете

Пострецепторные механизмы

Пострецепторные механизмы сопровождаются ослаблением проведения сигнала через фосфатидилинозитол-4,5-дифосфат-3-киназный путь (ФИ-3-киназный).

В настоящее время ослабление проведения сигнала через IRS-ФИ-3-киназный путь считают главной причиной инсулинорезистентности.

В результате развиваются снижение активации белков этого сигнального пути, отсутствие быстрых эффектов инсулина, а именно активации трансмембранных переносчиков глюкозы (ГлюТ4) и метаболических ферментов утилизации глюкозы.

Предложено два механизма нарушения ФИ-3-киназного пути:

  1. Фосфорилирование серина (но не тирозина) в составе IRS уменьшает его способность связываться с ФИ-3-киназой и ослабляет ее активирование. Данный процесс катализируется множеством серин-треониновых киназ, активность которых повышается при воспалении, стрессе, гиперлипидемиях, ожирении, переедании, дисфункции митохондрий.
  2. Нарушение баланса между количеством субъединиц ФИ-3-киназы (p85 и p110), т.к. эти субъединицы могут конкурировать за одни и те же участки связывания с белком IRS. Этот дисбаланс меняет активность фермента и снижает передачу сигнала. Причиной патологического повышения отношения p85/p110 предполагают высококалорийное питание. 

Причины развития инсулиннезависимого сахарного диабета

Причины развития инсулиннезависимого сахарного диабета

Развивающуюся при беременности инсулинорезистентность связывают с увеличенной экспрессией в клетках скелетных мышц субъединицы p85, вызванной повышением концентрации человеческого плацентарного гормона роста. Соответственно, изменяется соотношение p85/p110 и ухудшается развертывание быстрых эффектов инсулина.

Источник

Липидный обмен при сахарном диабете. Обмен холестерина при диабете

Экспериментальные наблюдения свидетельствуют о том, что при недостатке инсулина происходит повышение липидов в крови, в основном за счет триглицеридов. Нередко указывают на изменения состава липопротеидов у больных диабетом. При электрофоретическом изучении белковых фракций и глюкопротеидов были обнаружены некоторые отклонения от нормы. Многие описывают повышение а-глобулинов при декомпенсированном диабете.

При более детальном специальном обследовании больных диабетом молодого возраста (до 40 лет) удается выявить коронарную недостаточность (Е. А. Васюкова, 1963; Н. И. Кошницкий, 1958, и ряд др.). Коронарная недостаточность может давать клинические проявления (стенокардия напряжения или покоя, развитие кардиосклероза) или может быть выявлена только при специальном обследовании больных.

В нашей клинике Я. В. Благосклонная проследила течение атеросклероза коронарных артерий у 194 больных диабетом (85 мужчин и 109 женщин). По тяжести течения больные были распределены согласно классификации, предложенной В. Г. Барановым, на легкие формы (61 чел.), средней тяжести (38 чел.) и тяжелый диабет (10 чел.). Случаи тяжелого диабета относились преимущественно к лицам более молодого возраста (до 40 лет). У лиц пожилого возраста, страдавших тяжелой формой диабета, заболевание началось (было выявлено) в молодом и юношеском возрасте.

Эти данные вполне соответствуют литературным. Из обследованных 194 больных сахарным диабетом 147 человек (76%) (9,3% мужчин и 80% женщин) имели отчетливые проявления коронарного атеросклероза в виде приступов стенокардии, перенесенных в прошлом инфарктов миокарда и ЭКГ-признакоз нарушений коронарного кровообращения. Была установлена отчетливая зависимость частоты коронарного атеросклероза от возраста больных.

Легкий диабет проявлялся в основном в более пожилом возрасте — после 40 лет, тогда как тяжелая форма диабета развивалась в молодом возрасте.

холестерин при диабете

Коронарная недостаточность при диабете проделывает ту же возрастную динамику, как и у лиц, не страдающих диабетом.

Легкий диабет, развивающийся у пожилых людей, гораздо чаще сочетался не только с коронарной недостаточностью, но и с повышенным весом тела и с гипертонической болезнью, чем при тяжелом диабете у молодых диабетиков. Повышенный вес тела у больных диабетом и проявлениями коронарной недостаточности наблюдался, по данным нашей клиники, в 78% случаев. Примерно в таком же проценте случаев наблюдалось и сочетание с гипертонической болезнью. Сочетание таких патологических проявлений, как нарушения углеводного обмена с коронарной недостаточностью и гипертонической болезнью, позволяет думать о едином центральном (гипоталамическом) генезе этих проявлений.

Установленное Я. В. Благосклонной и многими другими авторами нарушение углеводного обмена в сочетании с повышением веса тела и гипертонической болезнью у больных атеросклерозом без явных симптомов сахарного диабета позволяет высказать предположение, что, может быть, легкий диабет пожилых людей является дальнейшей степенью нарушений углеводного обмена, свойственного больным атеросклерозом.

Частота инфаркта миокарда у больных диабетом и атеросклерозом выше (64% среди мужчин и 40% у женщин), чем в группе больных атеросклерозом без диабета (25,6% у мужчин и 12,3% у женщин).

Хорошо известны резкие нарушения холестеринового обмена у больных диабетом. По данным Я. В. Благосклонной, гиперхолестеринемия наблюдалась у 73,8% больных диабетом. Уровень холестерина у больных диабетом достигает 400 мг% и выше, и при этом наблюдается также повышение и бета-липопротеидов. Сотрудники В. Г. Вогралика (1963) находили у некоторых больных диабетом повышение уровня бета-липопротеидов до 94%.

Гиперлипемия при диабете всегда сопровождает гипергликемию. При изучении особенностей гиперлипемии у больных диабетом большое внимание уделяется особенностям нарушения липидного обмена, в частности определению отдельных фракций. Изучая липидные фракции при экспериментальном диабете, Hirsh (1953) установил преимущественное увеличение фракции триглицеридов, тогда как фосфолипиды и холестерин повышались относительно меньше. Автор установил также, что у больных диабетом подъем уровня сахара в крови всегда сопровождается повышением содержания эстерифицированных жирных кислот.

Читайте также:  Операция сахарного диабета 1 типа

Некоторой особенностью атеросклероза крупных сосудов у больных диабетом является часто наблюдавшаяся у них закупорка сосудов со всеми вытекающими отсюда последствиями. Л. Л. Мясников и Н. С. Климатов (1965), подробно обследовав 135 больных диабетом, пришли к заключению о большой частоте окклюзионных осложнений у этих больных.

– Вернуться в оглавление раздела “Физиология человека.”

Оглавление темы “Сердце при гипотиреозе, сахарном диабете”:

  1. Диагностика поражений сердца при тиреотоксикозе. Дифференциация поражений сердца при тиреотоксикозе
  2. Атипичный тиреотоксикоз. Лечение поражений сердца при тиреотоксикозе
  3. Сердце при гипотиреозе. Атеросклероз при гипотиреозе
  4. Метаболизм миокарда при гипотиреозе. ЭКГ при гипотиреозе
  5. Стенокардия при гипотиреозе. Сердечно-сосудистая система при сахарном диабете
  6. Эффекты соматотропного гормона (СТГ). Антиинсулярные антитела
  7. Строение и функции инсулина. Сердечно-сосудистые поражения при диабете
  8. Поражение сосудов при сахарном диабете. Атеросклероз сосудов при диабете
  9. Коронарная недостаточность при сахарном диабете. Инфаркт миокарда при диабете
  10. Липидный обмен при сахарном диабете. Обмен холестерина при диабете

Источник

Сахарный диабет

Сахарный диабет (Diabetes
mellitus) — широко распространенное заболевание, которое наблюдается при
абсолютном или относительном дефиците инсулина. Нехватка этого пептидного
гормона (см. сс. 78, 82) отражается главным образом на обмене углеводов и
липидов. Сахарный диабет встречается в двух формах. При диабете I типа
(инсулинзависимом сахарном диабете) уже в раннем возрасте происходит гибель
инсулинсинтезирующих клеток в результате аутоиммунной реакции. Менее тяжелый
диабет II типа (инсулиннезависимая форма) обычно проявляется в более
пожилом возрасте. Он может быть вызван различными причинами, например пониженной
секрецией инсулина или нарушением рецепторных функций.

Биосинтез инсулина; Последствия дефицита инсулина;

А. Биосинтез инсулина

Инсулин синтезируется в β-клетках
островков Лангерганса поджелудочной железы. Как и многие секреторные
белки, предшественник гормона (препроинсулин) содержит сигнальный пептид,
который направляет пептидную цепь внутрь эндоплазматического ретикулума (см. с.
226), где после отщепления сигнального пептида и замыкания дисульфидных мостиков
образуется проинсулин. Последний поступает в аппарат Гольджи и
депонируется в клеточных везикулах, β-гранулах. В этих гранулах путем
отщепления С-пептида образуется зрелый инсулин, который
сохраняется в форме цинксодержащего гексамера (см. с. 82) вплоть до
секреции.

Б. Последствия дефицита
инсулина

Воздействие инсулина на обмен углеводов рассмотрено
на с. 160. Его механизм сводится к усилению утилизации
глюкозы и подавлению ее синтеза de novo. К этому следует добавить,
что транспорт глюкозы из крови в большинство тканей также является инсулинзависимым
процессом (исключения составляют печень, центральная нервная система и эритроциты).

Инсулин влияет также на липидный
обмен
в жировой ткани: он стимулирует синтез жирных кислот из глюкозы, что
связано с активацией ацетил-КоА-карбоксилазы (см. с. 164), и усиливает
генерацию НАДФН + Н+ в ГМП (см. с. 154). Другая функция инсулина —
торможение расщепления жиров и деградации белков в мышцах. Таким образом,
недостаточность инсулина ведет к глубоким нарушениям промежуточного метаболизма,
что и наблюдается у больных сахарным диабетом.

Характерный симптом заболевания —
повышение концентрации глюкозы в крови с 5 мМ (90 мг/дл) до 9 мМ (160 мг/дл) и
выше (гипергликемия, повышенный уровень глюкозы в крови). В мышцах
и жировой ткани, двух наиболее важных потребителях глюкозы,
нарушаются усвоение и утилизация глюкозы. Печень также утрачивает
способность использовать глюкозу крови. Одновременно повышается глюконеогенез и
вместе с тем усиливается протеолиз в мышцах. Это еще более увеличивает уровень
глюкозы в крови. Нарушение реабсорбции глюкозы в почках (при концентрации
в плазме 9 мМ и выше), приводит к ее выведению с мочой
(глюкозурия).

Особенно серьезные последствия имеет
повышенная деградация жиров. Накапливающиеся в больших количествах жирные
кислоты частично используются в печени в синтезе липопротеинов
(гиперлипидемия), остальные распадаются до ацетил-КоА. Избыточные
количества ацетил-КоА, возникающие в результате неспособности цитратного цикла
полностью его утилизировать, превращаются в кетоновые тела (см. с. 304).
Кетоновые тела — ацетоуксусная и 3-гидроксимасляная кислоты —
повышают концентрацию протонов и влияют на физиологическую величину рН.
Вследствие этого может возникать тяжелый метаболический ацидоз
(диабетическая кома, см. с. 280). Образующийся ацетон придает дыханию
больных характерный запах. Кроме того, в моче увеличивается содержание анионов
кетоновых тел (кетонурия).

При неадекватном лечении сахарный диабет
может приводить к долгосрочным осложнениям: изменению состояния кровеносных
сосудов (диабетические ангиопатии), повреждению почек (нефропатии), нервной
системы и глаз, например хрусталика (катаракта).

Источник