Zgodnie z przyjętą w XX wieku definicją cukrzyca stanowi grupę chorób o podłożu metabolicznym, którą cechuje zwiększone stężenie glukozy we krwi wynikające
z defektu wydzielania bądź działania insuliny albo będąca efektem współistnienia obu tych przyczyn. Nieprawidłowa gospodarka węglowodanowa i przewlekła hiperglikemia zaburzają funkcjonowanie organizmu, powodują uszkodzenia oraz niewydolność wielu układów i narządów takich jak oczy, nerki, układ nerwowy, serce oraz naczynia krwionośne [1,2,3].
Typy cukrzycy
Klasyfikacja cukrzycy ulegała kilkukrotnym zmianom. Aktualnie obowiązujący podział zaproponowany został przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) oraz Amerykańskie Towarzystwo Diabetologiczne (ADA) i uwzględnia zarówno czynniki etiopatogenetyczne oraz postaci kliniczne choroby. Zgodnie z tą klasyfikacją wyróżnia się 4 typy cukrzycy [4]:
- cukrzyca typu 1 – charakteryzuje się zupełnym uszkodzeniem komórek β wysp trzustkowych, czego wynikiem jest absolutny brak insuliny. Może być wywołana przez proces autoimmunologiczny lub mieć podłoże idiopatyczne.
- cukrzyca typu 2 – u jej podstaw leży insulinooporność oraz defekt wydzielania insuliny przez komórki β wysp trzustkowych.
- inne specyficzne typy cukrzycy – spowodowane przez wady genetyczne komórek β (zaburzone wydzielanie insuliny, np. cukrzyca typu MODY), defekty genetyczne działania insuliny, endokrynopatie, defekty części zewnątrzwydzielniczej trzustki, infekcje, leki lub substancje chemiczne, rzadkie formy cukrzycy o podłożu immunologicznym, inne zespoły genetyczne związane z cukrzycą.
- cukrzyca ciężarnych – zaburzenia tolerancji glukozy rozpoznane w trakcie trwania ciąży, które ustępują po porodzie. Często w dalszej perspektywie po zakończeniu ciąży może skutkować rozwinięciem się cukrzycy typu 2 [1,3,4,5].
Cukrzyca typu 1
Cukrzyca typu 1 o podłożu autoimmunologicznym dotyczy około 5-10% chorych na cukrzycę i wcześniej określana była jako insulinozależna lub młodzieńcza. Ta postać cukrzycy wywoływana jest przez działający destrukcyjnie na komórki beta trzustki proces autoimmunologiczny. Dotyczy głównie osób szczupłych oraz młodych przed 30 rokiem życia. Uszkodzenie komórek β zapoczątkowane może zostać jeszcze w okresie płodowym. Diagnozowana jest często w dzieciństwie oraz w okresie dojrzewania, rzadko w późniejszym okresie życia. Typowe dla tej jednostki chorobowej jest osłabienie, wzmożone pragnienie, poliuria wraz z glukozurią. Jednocześnie rozwija się kwasica ketonowa oraz obserwowany jest spadek masy ciała, pomimo polifagii. Jeśli odpowiednio szybko nie wdroży się leczenia insuliną, hiperglikemia oraz znaczna ketonemia narastają w szybkim tempie, prowadząc do śpiączki ketonowej, a nawet zgonu [6]. Markerami uszkodzenia komórek β wysp Langerhansa, które prowadzą do utraty zdolności wydzielania insuliny i w konsekwencji jej bezwzględnego niedoboru są przeciwciała przeciwko: komórkom wysp trzustkowych (ICA), insulinie (IAA), dekarboksylazie kwasu glutaminowego (GAD), fosfatazie tyrozyny białkowej (IA-2A), transporterowi cynku 8 (ZnT8). Autoprzeciwciała te są zwykle obecne u 85-90% osób chorych i mogą zostać wykryte przed pojawieniem się objawów klinicznych. Wystąpienie choroby może wynikać z predyspozycji genetycznych a także może mieć związek z czynnikami środowiskowymi, które uruchamiają szereg komórkowych oraz humoralnych procesów przeciwko komórkom beta wysp Langerhansa. Ich uszkodzenie powodowane jest przez naciek z komórek zapalnych, wśród których przeważają makrofagi, limfocyty Tc (cytotoksyczne) oraz Th (pomocnicze). Istotne znaczenie może mieć także równowaga pomiędzy limfocytami Th1 odpowiedzialnymi za wspieranie odpowiedzi komórkowej oraz limfocytami Th2, wpływającymi pobudzająco na odpowiedź humoralną. Zaburzenia immunologiczne kształtowane przez powyższe podtypy limfocytów T CD4+ mogą przyczyniać się do utraty tolerancji immunologicznej. Ponadto za uwarunkowania genetyczne odpowiadają przede wszystkim zlokalizowane na chromosomie 6 geny układu HLA (human leukocyte antigens). Należące do klasy I allele B8, B15 oraz DR3, DR4 klasy II sprzyjają wystąpieniu cukrzycy, natomiast allele DQB1 i DQA1 wykazują działanie ochronne [4]. Badania genetyczne układu HLA okazały się przydatne w identyfikacji pacjentów z wysokim ryzykiem zachorowania na ten typ cukrzycy. Z kolei do przyczyn środowiskowych cukrzycy typu 1 należą zakażenia wirusowe (Coxsackie B, polio, enterowirusy, wirusy cytomegalii, Epsteina-Barr, różyczki, retrowirusy, wirus odry), których wnikanie modyfikuje antygeny obecne na komórkach gospodarza i wówczas są one niszczone w procesie immunologicznym. Ponadto sekwencje niektórych peptydów wirusa wykazują podobieństwo do antygenu GAD, co zapoczątkowuje reakcję krzyżową i niszczenie obu tych struktur. Kolejnymi czynnikami są: krótki okres karmienia piersią, wczesne wprowadzenie do diety bogatego w albuminę mleka krowiego, glutenu oraz produktów zbożowych, co sprzyja immunizacji organizmu dziecka. Inne czynniki środowiskowe to: ekspozycja na toksyczne azotyny uszkadzające trzustkę, stres, niedobór witaminy D3. Pacjenci cierpiący na powyższy rodzaj cukrzycy często chorują także na różnorodne schorzenia o podłożu autoimmunologicznym lub choroby z autoagresji, takie jak: choroba Addisona, choroba Gravesa-Basedowa, autoimmunologiczne zapalenie tarczycy (choroba Hashimoto), bielactwo nabyte, niedokrwistość złośliwa, autoimmunologiczne zapalenie wątroby, miastenia. Proces chorobowy prowadzący do destrukcji komórek β przebiega bezobjawowo do momentu zniszczenia 80-90% tych komórek. Wówczas manifestują się kliniczne objawy choroby. Jedną z postaci cukrzycy typu 1 jest cukrzyca typu LADA (Latent Autoimmune Diabetes in Adults). Jest to cukrzyca o podłożu autoimmunologicznym, ujawniająca się późno i rozpoznawana u osób dorosłych powyżej 35 roku życia. Ta postać cukrzycy pod względem fenotypu przypomina jednak cukrzycę typu 2. Wyróżnia się również cukrzycę typu 1 niezwiązaną z procesem immunologicznym zwaną cukrzycą idiopatyczną. Występuje stosunkowo rzadko a jej etiologia nie jest znana [1,2,3,4,6,7,8].
Cukrzyca typu 2
Cukrzyca typu 2 jest najczęstszą postacią cukrzycy, dotyczy 90-95% chorych na tę chorobę. Wcześniej była określana jako insulinoniezależna lub cukrzyca dorosłych. Charakteryzuje się względnym niedoborem insuliny oraz insulinoopornością czyli zmniejszeniem wrażliwości na działanie insuliny tkanek obwodowych takich jak mięśnie szkieletowe, wątroba, tkanka tłuszczowa, serce. W odpowiedzi na spadek podatności tkanek, komórki beta zwiększają sekrecję insuliny, aby skompensować pozorny niedobór tego hormonu, co objawia się wzrostem insulinemii i sprawia, że insulinooporność narasta. Jednakże manifestacja kliniczna cukrzycy bardziej spowodowana jest postępującą patologią wydzielniczą komórek beta wysp Langerhansa, która polega na wygaszeniu odpowiedzi na glukozę, intensyfikacji sekrecji proinsuliny a także dysfunkcji pulsacyjnego charakteru wydzielania. Przyczynę niewydolności komórek β upatruje się nie tylko w upośledzeniu funkcji, ale także w zmniejszeniu ich masy, nasilonej apoptozie oraz odkładaniu złogów amyloidu. Skutkuje to nieprawidłowościami wydzielania insuliny oraz w konsekwencji wzrostem stężenia glukozy we krwi. Choroba ta wiąże się z występowaniem hiperglikemii oraz przewlekłymi defektami przemiany węglowodanów, białek i tłuszczy. Hiperglikemia rozwija się stopniowo i z tego względu cukrzyca typu 2 często przez wiele lat pozostaje nierozpoznana. Częstą przyczyną choroby jest interakcja pomiędzy uwarunkowaniami genetycznymi oraz czynnikami środowiskowymi. Istotną rolę w patogenezie przypisuje się dziedziczeniu wielogenowemu lecz geny kluczowe w tym procesie nie zostały zidentyfikowane. Insulinooporność może wynikać z uwarunkowanej genetycznie wady receptora insulinowego oraz obecności genów odpowiedzialnych za kodowanie białek postreceptorowych takich jak kinazy serynowe, substraty receptora insulinowego, kinazy białkowe, transportazy glukozy. Do rozwinięcia choroby przyczyniają się również geny polimorficzne istotne dla produkcji a także wydzielania hormonów oraz licznych substancji produkowanych przez tkankę tłuszczową. Wpływają na powstanie zespołu metabolicznego leżącego u podstaw cukrzycy typu 2 oraz mogą decydować o stopniu zaawansowania insulinooporności. Ważnymi czynnikami mającymi diabetogenny wpływ są wiek, płeć oraz czynniki środowiskowe takie jak niska aktywność fizyczna, otyłość, stłuszczenie wątroby, zaburzenia lipidowe – hipertriglicerydemia, wzrost stężenia cholesterolu w LDL (low-density lipoprotein) przy jego spadku we frakcji HDL (high-density lipoprotein), hiperurykemia, nadciśnienie tętnicze, choroby układu sercowo-naczyniowego, przebyta cukrzyca ciążowa, urodzenie dziecka o masie powyżej 4 kg, zespół policystycznych jajników, spożywanie alkoholu oraz palenie tytoniu. Otyłość typu brzusznego jest kluczową przyczyną rozwinięcia się choroby, gdyż wówczas dochodzi do obniżenia wrażliwości adipocytów na insulinę, która nie może zostać wyrównana poprzez jej zwiększone przenikanie z krążenia wrotnego. Ponadto podwyższone stężenie kwasów tłuszczowych oddziałuje lipotoksycznie. Jest przyczyną zwiększonej wątrobowej syntezy glukozy, upośledzenia jej magazynowania, utleniania oraz zahamowania sekrecji insuliny i syntezy proinsuliny, co prowadzi do rozwinięcia się insulinooporności. Z kolei niska aktywność fizyczna, będąca również czynnikiem ryzyka, prowadzi do otyłości oraz do ujawnienia się objawów cukrzycy typu 2 w konsekwencji zaburzenia tolerancji glukozy a także komórkowej oporności na insulinę. Jednocześnie w przypadku bezczynności ruchowej zmniejsza się synteza adenozyny oraz komórkowych transporterów glukozy takich jak GLUT-4 (glucose transporter type 4). Zaburzony jest także transport glukozy do mięśni. Hiperglikemia negatywnie oddziałuje na wydzielanie insuliny przez komórki wysp Langerhansa oraz na jej funkcjonowanie, co określa się mianem glukotoksyczności i również prowadzi do insulinooporności. W większości przypadków początek choroby jest trudny do sprecyzowania a niepokój wzbudzają dopiero takie objawy jak zaburzenia widzenia, nerwobóle, nawracająca grzybica, świąd i zmiany ropne na skórze [1,2,3,9,10].
Autor: mgr Adriana Muła-Flis
Bibliografia:
[1] American Diabetes Assosiation: Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes Care, 2014; 37: 81–90;
[2] Bojakowska U., Kalinowski P., Kowalska M., Kozłowska E.: Cukrzyca-klasyfikacja, patogeneza i obraz kliniczny choroby. W: Biomedyczny przegląd naukowy. Tom I. red.: M. Janiszewska, S. Bilska. Wyd. Tygiel, Lublin 2016, 87–95;
[3] Korzeniowska K., Jabłecka A.: Cukrzyca (Część I). Farm. Współczesna, 2008; 1: 231–235;
[4] Janeczko D.: Rozpoznawanie i klasyfikacja cukrzycy. Kształcenie Pod., 2012; 16–21;
[5] World Health Organization: Definition, diagnosis, and classification of diabetes mellitus and its complications. Raport of a WHO Consultation. Geneva 1999;
[6] Tatoń J., Czech A.: Diabetologia. Tom I. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2001;
[7] Bluestone J., Herold K., Eisenbarth G.: Genetics, pathogenesis and clinical interventions in type 1 diabetes. Nature, 2010; 464: 1293–1300;
[8] DiMeglio L.A., Evans-Molina C., Oram R.A.: Type 1 diabetes. Lancet, 2018; 391: 2449–2462;
[9] Fiłon J.: Cukrzyca – wyzwanie zdrowia publicznego w XXI w. Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, 2019; 1-57.
[10] Klupa T., Małecki M.: Rola komórki beta trzustki w patogenezie cukrzycy typu 2. Clin. Diabetol., 2007; 8: 1–10;
Fot. https://www.narayanahealth.org
