ZABURZENIA PRZEMIANY WĘGLOWODANOWEJ Podaż, trawienie

Komentarze

Transkrypt

ZABURZENIA PRZEMIANY WĘGLOWODANOWEJ Podaż, trawienie
1048
Zaburzenia przemiany materii
Jan Tatoń
ZABURZENIA PRZEMIANY
WĘGLOWODANOWEJ
Pojęcie chorób przemiany materii. Przemiana materii lub metabolizm jest sposobem życia. W zdrowiu i w chorobie organizm człowieka przemienia – w zakresie
wyznaczonym przez geny oraz regulatory
nerwowe, hormonalne i substratowe – zewnętrzne składniki budulcowe i nośniki
energii (pokarm) w struktury komórki
i tkanek oraz energochłonne procesy składające się na pojęcie biologicznego życia.
Wynika stąd, że każda choroba w istocie
wiąże się ze zmianami w procesach przemiany materii. Fakt ten coraz bardziej zaznacza się w interpretacji chorób.
Na podstawie uniwersalnego pojęcia
metabolizmu oraz także ze względów
praktycznych wyróżnia się grupę zaburzeń metabolizmu, które wyrażają
się w pierwszym rzędzie w parametrach biochemicznych oraz wymagają
stosowania dla pełnego zrozumienia
patofizjologii, a także terapii wielu pojęć i metod w charakterze biochemicznym i molekularnym.
Zaburzenia te określa się mianem
chorób przemiany materii lub chorób
metabolicznych.
ZABURZENIA TRAWIENIA
I WCHŁANIANIA
WĘGLOWODANÓW
Podaż, trawienie
i wchłanianie węglowodanów
Węglowodany są jednym z zasadniczych
składników pokarmowych, a także substratów energetycznej i strukturalnej
przemiany wewnątrzkomórkowej.
Egzogenne wielocukry i oligocukry
przed wchłonięciem z przewodu pokarmowego muszą ulec strawieniu, tzn. zewnątrzkomórkowej przemianie w przewodzie pokarmowym do wchłanialnych
jednocukrów. Nieprawidłowości trawienia i wchłaniania stanowią podstawę wielu zespołów klinicznych.
Jednocukry wchłaniają się i podlegają
wewnątrzkomórkowemu metabolizmowi. Procesy te są podatne na patogenne
działanie zaburzeń w regulacji i przebiegu metabolizmu energetycznego. Zaburzeniom może też podlegać endogenna
biosynteza własnych, czynnościowych
i strukturalnych wielocukrów człowieka.
Odpowiednio więc zaburzenia przemiany wielocukrów dotyczą:
z
z
ich trawienia i wchłaniania lub
ich komórkowego metabolizmu.
Węglowodany o bezpośrednim klinicznym znaczeniu można podzielić
na 4 grupy: 1. Wielocukry pochodzenia roślinnego, takie jak skrobia, lub
pochodzenia zwierzęcego, takie jak
glikogen, będące polimerami cząsteczek glukozy połączonych wiązaniami α-1,4- i 1,6-glikozydowymi. 2.
Wielocukry będące polimerami jednocukrów zawierających w cząsteczce
grupę karboksylową lub zestryfikowaną grupę aminową. Określa się je mianem heteroglikanów lub mukopolisacharydów. Spełniają one przeważnie
czynność strukturalnych składników
tkanek, np. błony podstawnej naczyń
włosowatych. 3. Oligocukry, a wśród
nich tak rozpowszechnione disacharydy, jak sacharoza (glukoza + fruktoza),
laktoza (glukoza + galaktoza), maltoza
(glukoza + glukoza). 4. Jednocukry, takie jak glukoza, fruktoza lub galaktoza, a także pentozy uczestniczące
w metabolizmie kwasów nukleinowych, takie jak ryboza lub deoksyryboza, a ponadto arabinoza i ksyloza.
Zaburzenia przemiany węglowodanowej
1049
Podaż i trawienie. Najbardziej rozpowszechnionym wielocukrem jest skrobia.
Stanowi w naszej szerokości geograficznej ok. 70% węglowodanów spożywanych w naturalnej, mieszanej diecie. Trawienie skrobi dokonuje się w dwóch etapach. W etapie pierwszym w przewodzie
pokarmowym podlega szybkiej hydrolizie
pod wpływem znajdującej się w ślinie
i w soku dwunastniczym α-amylazy. Enzym ten powoduje hydrolizę „1,4-α” połączeń między 2 cząsteczkami glukozy.
Zarówno rozgałęzione (amylopektyny),
jak i łańcuchowe (amyloza) postacie
skrobi są w wyniku tego procesu trawione
do α-dekstryn, maltotriozy i maltozy.
W drugim etapie końcowy produkt trawienia skrobi przez α-amylazę – disacharyd maltoza, a także disacharydy z innych
źródeł, np. laktoza lub sacharoza, podlegają w jelicie cienkim dalszej hydrolizie
pod wpływem odpowiednich disacharydaz, a więc maltazy, laktazy lub sacharazy, a także innych enzymów.
Disacharydazy są umiejscowione
w rąbku szczoteczkowym komórek błony śluzowej jelita cienkiego. Trawienie
odbywa się więc na powierzchni enterocytów, które od razu wchłaniają monosacharydy, będące produktem tego procesu.
Są to odpowiednio: glukoza, galaktoza,
fruktoza. Ryboza jest produktem trawienia kwasów nukleinowych.
Glukostatyczna rola wątroby. Wszystkie jednocukry przechodzą z jelita cienkiego do krwi żyły wrotnej i do wątroby.
Ten centralny dla pośredniej przemiany
materii narząd wykazuje wiele zasadniczych czynności w odniesieniu do przemiany glukozy.
Wśród nich należy wymienić:
Wchłanianie monosacharydów. Proces ten odbywa się w wyniku działania
dwóch mechanizmów: działającej na zasadzie różnicy stężeń dyfuzji oraz za pomocą czynnego transportu mającego za
podstawę
biologiczne
mechanizmy
z udziałem swoistych białek transportowych i procesu fosforylacji. Glukoza i galaktoza wchłaniają się głównie przez
czynny transport, przeciwko gradientowi
stężeń. Do jego działania konieczna jest
energia (ATP). Fruktoza natomiast
wchłania się głównie przez bierną dyfuzję. Jest to proces wolniejszy.
Każdy z etapów trawienia, wchłaniania lub komórkowego metabolizmu
węglowodanów może ulec zaburzeniom w wyniku:
z
syntezę glikogenu (spichrzanie glukozy w formie glikogenu),
glukoneogenezę (tworzenie glukozy
z substratów niewęglowodanowych),
glikogenolizę (uwalnianie glukozy
z glikogenu do krwi).
z
z
Wątroba jest głównym miejscem dalszego rozdziału wchłoniętej z przewodu
pokarmowego glukozy. W wyniku regulacji koordynującej powyższe czynności
wątroby w odniesieniu do glukozy narząd
ten działa glukostatycznie: dodaje lub odbiera glukozę z krwi. Kierunek i nasilenie
metabolicznej czynności wątroby, bilansując się z wielkością obwodowego
(tkankowego) zużycia glukozy, ustala glikemię na czczo w granicach 3,27–5,27
mmol/l (60–95 mg%); ogranicza też jej
maksymalne poposiłkowe zwiększenie do
stężenia 8,88–10,00 mmol/l (160–180
mg%) oraz utrzymuje minimalne stężenie
glikemii w czasie głodu w zakresie od
2,77 do 3,27 mmol/l (50–60 mg%).
z
z
z
znacznego ograniczenia podaży
węglowodanów – głód,
niedoborów lub zaburzeń aktywności odpowiednich enzymów trawiennych i zaburzeń wchłaniania
jelitowego,
nieprawidłowości w glukostatycznej czynności wątroby, mięśni, nerek,
1050
z
z
Zaburzenia przemiany materii
nieprawidłowości w dokomórkowym transporcie glukozy oraz
zmian w jej komórkowym metabolizmie. Transportowana z krwi do
komórek glukoza może być
w różny sposób metabolizowana.
Zaburzenia w tym zakresie można podzielić na: niedobory, nadmiary lub zmiany regulacyjnych funkcji nerwowych i humoralnych,
a szczególnie w zakresie hormonalnych sygnałów metabolicznych, ich
receptorów lub przekaźników komórkowych,
pierwotnych, genetycznie uwarunkowanych zmian w czynności śródkomórkowej regulacji metabolizmu i enzymów „wykonawczych”,
regulacyjnych i enzymatycznych.
Prawidłowa glikemia we krwi jest
więc wynikiem wielu skoordynowanych
procesów zapewniających dopływ glukozy do krwi oraz jej transport do komórek
oraz fizjologiczne nasilenie wewnątrzkomórkowego metabolizmu. Obejmują one:
z
z
z
trawienie i wchłanianie węglowodanów,
wątrobową glikogenosyntezę i wytwarzanie glukozy ze źródeł niewęglowodanowych,
transport glukozy do komórek i metabolizm wewnątrzkomórkowy.
Procesy te podlegają złożonej regulacji
genetycznej, nerwowej, hormonalnej
i substratowej. Ich zaburzenia tworzą grupę chorób przemiany węglowodanowej.
Wiele zaleceń leczniczych oraz szczegółowych interwencji farmakologicznych ma na celu normalizację powyższych, molekularnych zmian regulacyjnych.
Omówiono je kolejno.
Zespoły kliniczne
Niedobór wydzielania α-amylazy
Pierwotna postać niedoboru α-amylazy
może wystąpić u osób z niedorozwojem
trzustki – opisano dotąd bardzo niewiele
takich przypadków. Częściej niedobór
α-amylazy powstaje wtórnie w przebiegu
przewlekłych chorób trzustki, takich jak
przewlekłe zapalenie, mukowiscydoza,
niekiedy rak. Pojawia się wtedy upośledzenie trawienia skrobi. Po doustnym podaniu tego wielocukru nie następuje
zwiększenie glikemii. Ziarna skrobi mogą
natomiast występować w kale.
Niedobór disacharydaz
Niedobór disacharydaz może być pełny,
pierwotny lub najczęściej częściowy
i wtórny.
Pełny, pierwotny niedobór występuje
bardzo rzadko. Jest to genetycznie uwarunkowane upośledzenie biosyntezy disacharydaz i dotyczy niemowląt. Częstszy
jest natomiast niedobór częściowy i wtórny, pojawiający się u dorosłych. Jego
przyczyną są przewlekłe, zapalne choroby jelit, tropikalna i nietropikalna choroba
trzewna (sprue), ciężkie niedobory białka
(np. kwashiorkor) lub zespół po resekcji
żołądka.
Niedobór laktazy
(β-galaktozydazy) i innych
disacharydaz
Niedobór laktazy jest względnie często
spotykany, występuje bowiem u ok.
3–15% w różnych grupach populacyjnych
i etnicznych. Objawia się w pierwszym
rzędzie nietolerancją mleka.
Do rzadko spotykanych niedoborów
innych disacharydaz należy niedobór sacharazy, izomaltazy lub maltazy albo
Zaburzenia przemiany węglowodanowej
α-dekstrynazy, które występują rzadko.
Charakteryzują się one – odpowiednio
– nietolerancją sacharozy lub produktu
trawienia skrobi – maltozy.
Objawy. Wszystkie rodzaje zaburzeń
trawienia i wchłaniania węglowodanów
wynikające z niedoboru laktazy i innych
disacharydaz objawiają się klinicznie
w podobny sposób. Pojawiają się takie
objawy, jak uczucie pełności w nadbrzuszu, wzdęcia, nudności, niekiedy wymioty, bóle kurczowe (kolka jelitowa). Wskutek upośledzenia wchłaniania z jelita do
krwi cukry gromadzą się w jego świetle.
Niewchłonięte cukry są przyczyną hipermolalności treści jelitowej. Z tego powodu wzmaga się transport wody do światła
jelita, powstają wodniste biegunki. Dodatkowo już w obrębie jelita grubego saprofitujące tam bakterie metabolizują niewchłonięte disacharydy do kwasów tłuszczowych, powodują też fermentację
cukrów z wytwarzaniem gazów i innych
produktów drażniących jelita. Kał wykazuje odczyn kwaśny. Wzmożona perystaltyka jelit (biegunka) jest przyczyną upośledzenia wchłaniania także innych, poza
disacharydami, składników odżywczych.
Może powstać uogólniony zespół złego
wchłaniania.
Rozpoznanie. Sugeruje je najczęściej
obserwacja kojarząca moment powstania
objawów klinicznych ze spożyciem produktów zawierających nietolerowany cukier. Chorzy mówią, że źle tolerują mleko, sacharozę lub skrobię. Objawy ustępują po wykluczeniu podejrzanego
disacharydu z diety lub po podaniu preparatów leczniczych odpowiednich disacharydaz. Pożyteczne jest wykrycie niestrawionych disacharydów w kale, określenie
tolerancji podejrzanych disacharydów po
ich doustnym podaniu oraz porównywanie szybkości wchłaniania podanych dodwunastniczo disacharydów i później odpowiadającej im mieszaniny jednocukrów, np. obciążenie laktozą oraz
1051
w drugim teście glukozą i galaktozą. Mierzy się w ten sposób sprawność trawienia.
Cytochemiczne wykazanie braku disacharydaz w wycinkach błony śluzowej jelita
cienkiego, pobranych za pomocą biopsji,
jest dowodem ostatecznym.
Różnicowanie. W różnicowaniu należy uwzględnić przede wszystkim różne
stany zapalne jelita grubego. Nietolerancję mleka z powodu niedoboru laktazy
należy odróżnić od objawów nietolerancji
spowodowanej uczuleniem na białko, najczęściej β-laktoglobulinę mleka. Niekiedy disacharydy mogą – w wyniku toksycznego wpływu na jelito cienkie – przenikać do krwi i być wydalane z moczem.
Należy wtedy określić przyczynę występującego cukromoczu.
Leczenie. Polega na wykluczeniu nietolerowanego disacharydu z diety, stosowaniu niekiedy diet sztucznych lub na podawaniu preparatów zawierających brakujące disacharydazy. W przypadkach
wtórnych niedoborów cofanie się objawów chorobowych zależy od leczenia
choroby podstawowej trzustki lub jelita.
BLOKI METABOLICZNE
PRZEMIANY WĘGLOWODANÓW
Definicja
Powstawanie i regulacja enzymów poszczególnych ogniw pośredniej przemiany różnych substratów – w tym także substratów węglowodanowych – pierwotnie
podlega regulacji genetycznej. Przyczyną
braku enzymu lub jego niedostatecznej
funkcji jest mutacja genu. W wyniku takiej zmiany nie wytwarza się odpowiednie białko enzymu, białko transportujące
albo regulacyjne, lub też jest ono nieprawidłowe. Powstaje w ten sposób rozerwanie jednego z ogniw łańcucha reakcji pośredniej przemiany materii, czyli blok
metaboliczny. Najwcześniej zaburzenia
1052
Zaburzenia przemiany materii
tego rodzaju ujawniają się w wieku niemowlęcym, stanowiąc domenę pediatrii.
Mogą jednak niekiedy dotyczyć także
osób dorosłych.
Mianem bloku metabolicznego określa
się zaburzenie wynikające z braku lub
niedoboru enzymu katalizującego jedną z pośrednich reakcji przemiany.
Brak aktywności enzymatycznej powoduje wygaśnięcie odpowiedniej reakcji pośredniego metabolizmu, nagromadzenie substratów powyżej zablokowanej reakcji i niedobór substratów poniżej tej reakcji.
W blokach metabolicznych przemiana
często odbywa się drogami obocznymi,
w sposób spaczony powodujący objawy
chorobowe (fenotyp).
Bloki metaboliczne z reguły dziedziczą się jako cechy autosomalne, recesywne. Niekiedy bloki metaboliczne mogą
powstawać jako nabyte zaburzenia w toku
embriogenezy i tego rodzaju wady nie są
dziedziczone.
Uszkodzenia genowe powodujące bloki metaboliczne wykrywa się obecnie łatwiej i częściej technikami klonowania
DNA.
Zespoły kliniczne
Enzymopatie przemiany pentoz –
pierwotna pentozuria
Spośród tych zaburzeń największe znaczenie ma 1-ksylulozuria. Jest to bardzo
rzadko występujące zaburzenie, obserwowane prawie wyłącznie u Żydów, przejawiające się wydalaniem 1-ksylulozy
(pentozy) z moczem w ilości 1–4 g/dobę.
Jego przyczyną jest zmniejszenie aktywności NADP-dehydrogenazy ksylitolu;
blokuje to przejście 1-ksylulozy w ksylitol na drodze pośredniej oksydatywnej
przemiany kwasu glukuronowego. O rozpoznaniu choroby rozstrzyga wykazanie
powyższego bloku enzymatycznego
w krwinkach czerwonych. Zaburzenie nie
wywołuje objawów klinicznych. L-ksyluloza w moczu ma właściwości redukcyjne, odróżnia się ją w moczu od glukozy za pomocą swoistego dla glukozy testu
z oksydazą glukozy. Należy też odróżnić
ją od pentozurii pokarmowej, która pojawia się po spożyciu dużych ilości śliwek,
czereśni lub winogron.
Enzymopatie przemiany galaktozy
Galaktoza pochodzi z hydrolizy laktozy:
po wchłonięciu z jelita cienkiego w wątrobie szybko przekształca się do glukozy.
Na drogach metabolicznych tych przekształceń mogą się pojawić dwa bloki
metaboliczne o znaczeniu klinicznym.
Galaktozemia. Jest spowodowana upośledzeniem przemiany galaktozy; z tego
powodu gromadzi się ona we krwi. Zaburzenie to jest spowodowane niedoborem
lub zmianami w budowie białkowej transferazy
urydylilo-1-fosfogalaktozowej.
Wskutek bloku reakcji katalizowanej
przez ten enzym w tkankach i we krwi
gromadzi się galaktozo-1-fosforan, a także pojawia się produkt reakcji zastępczych – galaktitol (wieloalkohol). Nagromadzenie tego substratu w soczewce jest
przyczyną zaćmy. Dochodzi także do
uszkodzenia wątroby (toksyczne działanie
galaktozaminy), nerek (toksyczne działanie galaktozo-1-fosforanu), układu nerwowego (toksyczne działanie galaktozo-1-fosforanu i galaktilolu). Zespół ten jest
dziedziczony autosomalnie recesywnie.
Objawy. U noworodka lub małego
dziecka stwierdza się upośledzenie rozwoju ogólnego, wymioty, biegunkę, objawy uszkodzeń narządowych (hepatomegalia, białkomocz, zaćma, hemoliza, żółtaczka), a także hipergalaktozemię,
Zaburzenia przemiany węglowodanowej
galaktozurię. Objawy te występują
z chwilą rozpoczęcia karmienia mlekiem. W celu rozpoznania należy wykazać niedobór transferazy urydylilo-1-fosfogalaktozowej w krwinkach czerwonych. W leczeniu zaleca się dietę bez
galaktozy.
Galaktozuria. Zespół chorobowy spowodowany jest niedoborem galaktokinazy – enzymu katalizującego przemianę
galaktozy do galaktozo-1-fosforanu.
Dziedziczony jest jako cecha autosomalna recesywna. Choroba polega na uszkodzeniu wątroby (hepatosplenomegalia),
występującym już kilkanaście dni po rozpoczęciu żywienia mlekiem, a także na
rozwoju zaćmy. Niedobór galaktokinazy
można wykazać w krwinkach czerwonych. Po obciążeniu galaktozą pojawia
się hipergalaktozemia i galaktozuria.
Leczenie polega na przestrzeganiu
diety bez galaktozy.
Dziedziczna nietolerancja fruktozy.
Jest to zaburzenie przemiany fruktozy zależne od niedoboru aldolazy fruktozo-1-fosforanowej w wątrobie. Niedobór enzymu powoduje gromadzenie się znacznych stężeń fruktozo-1-fosforanu w komórkach. Substrat ten, hamując fruktokinazę, blokuje przemianę fruktozy i w ten
sposób przyczynia się do wzrostu fruktozemii i fruktozurii. Po spożyciu fruktozy
występują wymioty, hiperfruktozemia
i fruktozuria oraz hipoglikemia. Stężenie
insuliny we krwi jest w czasie tej hipoglikemii prawidłowe. W przewlekłej postaci, spotykanej jedynie u dzieci, stwierdza
się marskość wątroby, uszkodzenie nerek,
aminoacydurię, białkomocz oraz zaburzenia zakwaszania moczu. W rozpoznawaniu jest konieczne wykazanie niedoboru
aldolazy w skrawkach wątroby lub mięśni. Dieta bez fruktozy przyczynia się do
ustąpienia wszystkich objawów choroby.
Opisano także inne zespoły objawiające się:
z
Enzymopatie przemiany fruktozy
Fruktozuria pokarmowa
z
Fruktoza pojawia się niekiedy w moczu
u osób zdrowych po spożyciu dużych ilości owoców. Uszkodzenie wątroby nasila
ten rodzaj fruktozurii. Należy ją odróżniać od zaburzeń przemiany fruktozy spowodowanych blokami enzymatycznymi.
Fruktozuria pierwotna. Jest to niedomoga przemiany fruktozy spowodowana
niedoborem fruktokinazy wątrobowej
– pierwszego enzymu wprowadzającego
fruktozę na tor glikolizy. Jest łagodnym
zaburzeniem, nie wywołującym objawów.
Rozpoznaje się go testem doustnego obciążenia fruktozą. Po podaniu doustnym
50 g fruktozy pojawia się ona we krwi
w stężeniu nie przekraczającym zwykle
2,77 mmol/l; ok. 20% podanej dawki
fruktozy wydala się z moczem.
1053
nietolerancją (nudności i wymioty)
fruktozy i galaktozy oraz hiperinsulinizmem powodującym hipoglikemię
(zespół Dormandy i Porter) oraz
dziedzicznym niedoborem fruktozo-1,6-difosfatazy, który powoduje
niewydolność glukoneogenezy – po
krótkim głodzie pojawia się hipoglikemia.
Noworodki i dzieci z tym zespołem
wykazują, oprócz hipoglikemii, hepatosplenomegalię. Leczenie polega na wyłączeniu z diety fruktozy i cukrów złożonych zawierających fruktozę.
Enzymopatie przemiany glikogenu
Zarówno droga biosyntezy glikogenu, jak
i jego rozpadu składa się z wielu reakcji
pośrednich. Każda z tych reakcji jest katalizowana przez swoisty enzym. Niedobory lub zaburzenia czynności tych enzy-
1054
Zaburzenia przemiany materii
Tabela XI-1
Glikogenozy (oprócz wymienionych w tabeli typów opisano jeszcze inne, dotyczące jednak pojedynczych rodzin)
Typ
Główne umiejscowienie nadZwyczajowa
miernego spinazwa zespołu
chrzania glikogenu
Niedobór enzymu
I*(**)
choroba von
Gierkego
wątroba, nerki glukozo-6-fosfatazy
wątrobowej, niekiedy
także jelitowej i nerkowej
II*(**)
choroba Pompego lub
uogólniona
glikogenoza
wątroba, serce,
mięśnie, komórki glejowe,
jądra ruchowe
pnia mózgu,
rogi przednie
rdzenia
III*(**) choroba dek- wątroba, mięstryn „granicz- śnie, serce
nych”, choroba Corich
α-1,4-glukozydazy lizosomalnej (aktywna
w pH = 4 – kwaśna
maltaza)
Niektóre cechy
kliniczne
hepatomegalia, nefromegalia, kwasica metaboliczna, zwiększenie
stężenia ketonów, mleczanu, lipidów, hipoglikemia na czczo; nie reaguje na wstrzyknięcie
adrenaliny lub glukagonu
niedowłady wiotkie mięśni, kardiomegalia; najczęściej zgon przed
3 miesiącem życia
amylo-1,6-glukozydazy
(enzym odszczepiający
rozgałęzienia glikogenu) oraz oligoglukano-1,4→1,4-glukanotransferazy
IV*(**) amylopektynoza, choroba
Andersena
wątroba (mar- α-1,4-glukano-α-1,4skość)
-glukano-6-glukozylotransferazy (enzym syntetyzujący wiązania rozgałęzień glikogenu)
niedowłady wiotkie mięśni, hepatosplenomegalia, niewydolność wątroby
V*
choroba
McArdle’a
mięśnie szkie- fosforylazy glikogenu
letowe (tylko) mięśniowego
bolesne skurcze mięśniowe po wysiłku
wskutek niemożności regeneracji ATP; przebieg
łagodny, występuje u dorosłych, bez nadmiaru
mleczanu
VI*
choroba Hersa wątroba
grupa niejednorodna,
w niektórych przypadkach niedobór fosforylazy wątrobowej, w innych zaburzenia enzymatyczne niedokładnie
poznane
przebieg jak w łagodnych postaciach glikogenozy I;
hepatosplenomegalia
Zaburzenia przemiany węglowodanowej
1055
cd. tabeli XI-1
Główne umiejscowienie nadZwyczajowa
miernego spinazwa zespołu
chrzania glikogenu
Niedobór enzymu
Niektóre cechy
kliniczne
mięśnie,
krwinki czerwone
fosfofruktokinazy;
zwiększenie aktywności syntetazy glikogenu
i UDPG – pirofosforylazy w mięśniach
kliniczne objawy jak
w glikogenozie V oraz
skrócenie okresu
przeżycia krwinki czerwonej do 13–16 dni
VIII*** –
wątroba,
mózg
fosforylazy wątrobowej
choroba sprzężona
z chromosomem X, hepatomegalia, skłonność
do hipoglikemii, encefalopatia
IX
wątroba
kinazy fosforylazy
wątrobowej
hepatosplenomegalia,
hipoglikemia, kwasica
Typ
VII*
–
–
*** Występuje rodzinnie; transmisja genetyczna: autosomalna, recesywna.
*** Dotyczy niemowląt, rokowanie złe.
*** Opisano także pojedyncze przypadki zbliżone do typu VIII – jako typy IX i X glikogenozy.
mów powodują zahamowanie syntezy glikogenu lub glikogenolizy, albo też
powstawania strukturalnie nieprawidłowych cząsteczek glikogenu. W wyniku
bloków enzymatycznych powstają zespoły chorobowe określone mianem glikogenoz. Wśród nich poznano dotychczas bliżej 9 typów, przedstawionych w tabeli
XI-1, ale jest ich zapewne więcej.
Zaburzenia transportu
nerkowego monosacharydów
występujące rodzinnie
Glukozuria nerkowa
W tym występującym rodzinnie, z częstością ok. 1 na 10 000 osób, zaburzeniu obserwuje się znaczne wydalanie glukozy
z moczem przy prawidłowym stężeniu
glukozy we krwi. Zaburzenie powstaje
w wyniku wrodzonego upośledzenia
zwrotnego wchłaniania glukozy w cewkach nerkowych. Wyjątkowo rzadko pojawia się jako nabyte odchylenie w przebiegu rozlanych chorób nerek. Dziedziczone jest jako cecha autosomalna,
dominująca. Zespół ten nie ma właściwie
klinicznego znaczenia, ponieważ dobowe
wydalanie glukozy rzadko jest większe
niż 20 g/dobę. Takie objawy, jak glukozuria, wielomocz, wzmożone pragnienie
i nadmierne łaknienie, wymagają różnicowania z cukrzycą. Do tego celu na ogół
wystarczy wykazanie glukozurii bez hiperglikemii za pomocą prób z obciążeniem glukozą, uzupełnionych ewentualnie
oznaczeniami insuliny we krwi. Cukrzyca
nerkowa nigdy nie przeistacza się w cukrzycę pierwotną.
Leczenie tego zaburzenia na ogół nie
jest potrzebne, przy większej glukozurii
jest wskazane zmniejszenie ilości łatwo
przyswajalnych węglowodanów w diecie.
1056
Zaburzenia przemiany materii
Cukromocze nerkowe mieszane
Z cukrzycą nerkową często łączy się zespół złego wchłaniania fruktozy i galaktozy. Upośledzenie transportu tych cukrów
występuje jednocześnie w obrębie jelita
cienkiego i cewek nerkowych. Wcześnie,
jeszcze w okresie niemowlęcym, przy
karmieniu piersią, a także po podaniu
mleka krowiego występują ciężkie biegunki.
Leczenie polega na zastosowaniu diety nie zawierającej tych cukrów, lub też
wielocukrów, z których podczas trawienia
uwalnia się fruktoza.
ki β wysp trzustki albo z upośledzenia reakcji na insulinę komórek,
tkanek i narządów obwodowych,
jak np. wątroba, mięśnie, tkanka
tłuszczowa i inne tkanki (insulinooporności). Często te obydwa regulacyjne zaburzenia współistnieją
i współdziałają.
2. Bardzo istotnym członem obrazu
klinicznego długotrwałej cukrzycy jest
powstawanie zespołów przewlekłych
powikłań:
z
CUKRZYCA
Definicja cukrzycy
Składa się ona z 2 części:
z
z
z
odnoszącej się do stanu hiperglikemii,
wskazującej na zintegrowane z hiperglikemią powstawanie zwyrodnieniowych zmian w naczyniach i układzie
nerwowym.
z
1. Mianem cukrzyca określa się więc
liczną grupę chorób i zaburzeń metabolicznych o odrębnej etiologii, które
charakteryzują się patologiczną hiperglikemią:
z
z
z
na czczo – przekraczającą próg 7,0
mmol/l (126 mg/dl);
w 2 godziny po podaniu testowej
dawki 75,0 g glukozy p.o. – przekraczającą próg 11,1 mmol/l (200
mg/dl) lub
kiedykolwiek w ciągu doby – przekraczającą próg 11,1 mmol/l (200
mg/dl) – w osoczu krwi żylnej. Hiperglikemia ta wynikać może
z uszkodzenia wydzielania insuliny
(niedoboru insuliny) przez komór-
mikroangiopatii – powstaje w wyniku indukowanych przez niedobór
insuliny i hiperglikemię zaburzeń
metabolicznych w obrębie naczyń
włosowatych i małych naczyń
(o średnicy mniejszej niż 100 µm),
głównie retinopatia i nefropatia cukrzycowa,
makroangiopatii – powstaje w wyniku zaburzeń metabolicznych i innych zmian w biologii ściany większych tętnic, następuje przyspieszenie i modyfikowanie rozwoju
miażdżycy tętnic mózgu, serca
i kończyn dolnych,
neuropatii cukrzycowej – powstaje
w wyniku toksycznego działania hiperglikemii i wpływu mikroangiopatii vasa nervorum na struktury
układu nerwowego ośrodkowego,
obwodowego i autonomicznego.
Mechanizmy etiologiczne, wynikające z różnego rodzaju złożonych zaburzeń
genetycznych (nieprawidłowych genotypów) oraz diabetogennych wpływów środowiska zewnętrznego, powodujące: niedobór insuliny, insulinooporność, lub też
najczęściej jednocześnie niedobór insuliny oraz insulinooporność i, co za tym
idzie, odpowiednie zaburzenia metaboliczne, mogą mieć różny charakter oraz
stopień nasilenia. Z tego powodu zespoły
objawowe cukrzycy występują z różną in-
Zaburzenia przemiany węglowodanowej
tensywnością i w niejednakowym układzie fenotypów.
Inwalidztwo i nadumieralność chorych
na cukrzycę wynikają głównie z wpływu
przewlekłych powikłań cukrzycy. Ogranicza je intensywne leczenie hipoglikemizujące.
z
Etiologiczna klasyfikacja
Określenie cukrzyca sygnalizuje jedynie
stan przewlekłej hiperglikemii oraz jego
powikłania. Ma charakter objawowy. Ich
powstawanie wynika z działania wielu
różniących się istotnie przyczyn i odmiennych mechanizmów patogenetycznych. Dzieli się więc na wiele jednostek
chorobowych, czyli podlega klasyfikacji.
Obowiązująca obecnie klasyfikacja
cukrzycy wg WHO, wyróżnia postacie
cukrzycy, które przedstawiono w tabeli
XI-2, w niewielkiej modyfikacji własnej.
Podział cukrzycy obejmuje 4 klasy zaburzeń. Uwzględnia on wyniki badań
etiologii cukrzycy; z tego względu określa się go mianem podziału etiologicznego.
Klasyfikacja etiologiczna wprowadza
kategorię specyficznych typów cukrzycy
o poznanej etiologii.
W miarę postępu badań etiologicznych
ta kategoria będzie się zapewne zwiększać; jednocześnie zmniejszy się mniej
poznana w zakresie etiologii kategoria
cukrzycy typu 2.
Dla celów praktycznych pożyteczne
jest także uwzględnianie podziału według
kategorii zależności stanu chorego od leczenia insuliną.
Wymienione w tabeli XI-2 różne pod
względem etiologicznym i klinicznym
postacie cukrzycy wynikają głównie z 3
rodzajów przyczyn i patofizjologicznych
zaburzeń, a mianowicie:
z
zaburzeń genetycznych, powodujących
ich predyspozycję do powstawania cu-
z
1057
krzycy, współdziałających z diabetogennymi czynnikami środowiska zewnętrznego w wytworzeniu uszkodzenia komórek β trzustki oraz w powstawaniu insulinooporności i hiperglikemii,
zaburzeń patogenetycznych obejmujących skutki upośledzenia czynności
komórek β wysp trzustki oraz zmniejszenia wrażliwości komórek obwodowych w głównej mierze wątroby, mięśni i tkanki tłuszczowej, czyli insulinooporności wraz z wtórnymi zaburzeniami regulacyjnymi,
odmienności patofizjologii objawów
i powikłań cukrzycy.
Epidemiometria cukrzycy
Epidemiometria, a więc ustalanie wskaźników
zapadalności,
chorobowości
i śmiertelności, wraz z takimi pochodnymi wskaźnikami, jak ocena inwalidztwa,
upośledzenia społecznego, jakości życia,
jakości leczenia i kosztów ekonomicznych przedstawia wielkość obciążeń wynikających z cukrzycy – aktualną i prognostyczną. Podstawowe informacje
w tym zakresie przedstawiono na rycinie
XI-1.
Opisowe wskaźniki
epidemiometryczne
Planowanie i realizowanie opieki diabetologicznej wymaga określenia opisowych
wskaźników, a więc:
z
z
z
ustalenia liczby nowych zachorowań
na cukrzycę rocznie (zapadalność),
liczby osób, które chorują na różne typy cukrzycy i jej powikłania (chorobowość) oraz
liczby osób, u których cukrzyca powoduje zgon w stosunku do ogólnej populacji (umieralność).
1058
Zaburzenia przemiany materii
Tabela XI-2
Etiologiczna klasyfikacja cukrzycy wg WHO
– 1999
III. Cukrzyca typu 1
a) uwarunkowana immunologicznie
b) idiopatyczna
III. Cukrzyca typu 2
– skojarzona z otyłością lub pod postacią zespołu metabolicznego
– bez skojarzenia z otyłością
III. Inne specyficzne typy cukrzycy
a) genetyczne defekty funkcji komórek
β:
1) chromosom 12, HNF*-1α
(poprzednio MODY 3)
2) chromosom 7, glukokinaza
(poprzednio MODY** 2)
3) chromosom 20, HNF*-4α
(poprzednio MODY** 1)
4) mitochondrialne DNA
5) inne
b) genetyczne defekty działania insuliny
1) insulinooporność typu A
2) leprechaunizm
3) zespół Rabsona-Mendenhalla
4) cukrzyca lipoatroficzna
5) inne
c) choroby części zewnątrzwydzielniczej trzustki
1) zapalenie trzustki
2) uraz/pankreatektomia
3) nowotwór
4) zwłóknienie torbielowate
5) hemochromatoza
d) endokrynopatie
1) akromegalia
2) zespół Cushinga
3) glucagonoma
4) guz chromochłonny
5) nadczynność tarczycy
6) somatostatinoma
7) aldosteronoma
8) inne
e) indukowane przez leki lub związki
chemiczne
1) vacor
2) pentamidyna
3) kwas nikotynowy
4) glikokortykosteroidy
5) hormony tarczycy
6) diazoksyd
cd. tabeli XI-2
7) agoniści receptorów adrenergicznych β
8) tiazydy
9) fenytoina
10) α-interferon
11) inne
f) zakażenia
1) różyczka wrodzona
2) CMV (cytomegalia)
3) inne
g) rzadkie formy cukrzycy uwarunkowanej immunologicznie
1) zespół „sztywnego” człowieka
2) przeciwciała przeciw receptorom
insulinowym
3) inne
h) inne zespoły genetyczne, związane
niekiedy z cukrzycą
1) zespół Downa
2) zespół Klinefeltera
3) zespół Turnera
4) zespół Wolframa
5) ataksja Friedreicha
6) pląsawica Huntingtona
7) zespół Laurence’a-Moona-Biedla
8) dystrofia miotoniczna
9) porfiria
10) zespół Pradera-Willego
11) inne
IV. Cukrzyca ciężarnych
** HNF – hepatic nuclear factor (czynnik
jądrowy hepatocytów).
** MODY – maturity-onset diabetes of youth
(cukrzyca typu 2 u osób młodych).
Wskaźnik zapadalności. Jest to liczba
nowych zachorowań w ciągu roku wyrażona w odsetkach, promilach lub liczbie przypadków na 100 000 mieszkańców
w odniesieniu do ogólnej populacji.
W piśmiennictwie z reguły rozdziela
się wartości wskaźnika zapadalności dla
cukrzycy typu 1 i typu 2.
z
Typ 1. Zapadalność na cukrzycę typu
1 wśród dzieci w wieku 0–14 lat
w Krakowie, Wrocławiu i Warszawie
Zaburzenia przemiany węglowodanowej
1059
Ryc. XI-1. Występowanie cukrzycy w populacji powyżej 20 rż. w skali światowej, w 1995 r.
i prognoza na rok 2025 według opracowania zespołu WHO (H. King i wsp.). Liczba chorych na
cukrzycę wynosząca w 1995 r. 135 mln ulegnie do roku 2025 podwojeniu głównie w wyniku
zwiększenia zapadalności i chorobowości w krajach rozwijających się.
z
określali H. Dziatkowiak i zespół.
Stwierdzili, że średni, standardowy
wskaźnik zapadalności wyniósł 8,4/
/100 000 rocznie (Kraków), 6,5/100 000
(Wrocław) i 7,9/100 000 (Warszawa)
w latach 1987–1999. W ciągu kolejnych lat obserwacji pomiędzy rokiem
1987 a 1999 stwierdzono statystycznie
istotny ciągły wzrost wskaźnika zapadalności do wartości 15,2/100 000
(Kraków), 13,2 (Wrocław) i 12,8
(Warszawa), szczególnie u ludzi młodych. Są to wartości, które umiejscawiają populację polską w grupie krajów charakteryzujących się średnio nasiloną zapadalnością. Najwyższe
wartości w skali światowej występują
w Finlandii – 45/100 000 (1996), a następnie na Sardynii – 33,2/100 000
(1994 r.), a najniższe w Chinach
0,51/100 000 (1998).
Typ 2. Dokładne podanie wskaźnika
zapadalności dla cukrzycy typu 2 jest
trudne, ze względu na częste występowanie bezobjawowej, a więc nierozpo-
znanej postaci tej choroby. We własnych badaniach w Warszawie wynosił
on w 1995 r. 118/100 000, a w 2002 r.
158/100 000 mieszkańców. W wielu
krajach o cywilizacji postindustrialnej
(Europa Zachodnia, USA) jest on
większy; wynosi szacunkowo 200–
–250/100 000 mieszkańców. W Polsce, podobnie jak w innych krajach
Europy Środkowej i Wschodniej,
a także w krajach rozwijających się
chorobowość z powodu cukrzycy typu
2 (podobnie jak z powodu otyłości
i zespołu metabolicznego) podlega
istotnemu zwiększeniu.
Wskaźnik chorobowości. Wskaźnik
chorobowości określa częstość występowania przypadków cukrzycy w ogólnej
populacji. Wyraża się go najczęściej
w odsetkach lub promilach.
Wielkości ustala się w różny sposób
– najczęściej w reprezentatywnych próbach populacji lub na podstawie rejestrów
zachorowań na cukrzycę.
1060
Zaburzenia przemiany materii
Wskaźnik chorobowości z powodu cukrzycy typu 1 dla osób w wieku 0–29
lat wynosi szacunkowo w Polsce dla
mieszkańców miast 0,42%, a dla
mieszkańców wsi 0,35%.
z
z
Typ 1. W 1997 r. wśród ogółu chorych
na cukrzycę z dzielnicy Żoliborz
w Warszawie 19% stanowiły przypadki cukrzycy typu 1. Jest to dość typowa proporcja dla wielu krajów europejskich. W 1998 r. w Polsce zarejestrowano 307 000 osób stale leczonych
insuliną. Wskaźnik ogólny chorobowości z powodu cukrzycy typu
1 w wielu wybranych populacjach
kaukaskich (biali) w Europie i w USA
najczęściej zawiera się w granicach
0,1–0,4%. W populacjach azjatyckich
wskaźniki chorobowości z powodu cukrzycy typu 1 są kilkadziesiąt razy
mniejsze niż w Europie, natomiast
wskaźniki dotyczące cukrzycy typu
2 są podobne lub większe.
Typ 2. Własne badania zakończone
w 2000 r. wskazują, że wśród dorosłej
(powyżej 19. rż.) ludności wielkomiejskiej, zamieszkałej w dzielnicy Żoliborz w Warszawie, wskaźnik chorobowości z powodu cukrzycy typu 2 wynosił dla cukrzycy „znanej” 3,9%,
a dla cukrzycy uprzednio „nieznanej”
– 2,73%. Zatem łączny wskaźnik chorobowości dla populacji powyżej 19.
rż. wynosi 6,63%. U osób w wieku 70
lat i starszych wynosi on 11,1% i jest
prawie 6-krotnie większy niż w grupie
wieku 40–49 lat.
Wskaźnik chorobowości z powodu cukrzycy typu 2 w większości krajów obszaru cywilizacji zachodniej (Europa,
Ameryka Północna, Australia, Nowa Zelandia) najczęściej wynosi 1–6%. Dla populacji w wieku powyżej 40 lat jest on
zwykle wyższy i wynosi 5–10%
(w Niemczech 5,1%, w USA 6,9%, na
Malcie 7,7%). Częstość upośledzenia tolerancji glukozy jest na ogół 2–3 razy
większa od częstości cukrzycy.
Występowanie zespołów angiopatii
cukrzycowej. Liczby obrazujące częstość
występowania objawowych postaci zespołów angiopatii reprezentatywnej dla
Warszawy w kohorcie osób z cukrzycą
przedstawia tabela XI-3.
Tabela XI-3
Występowanie zespołów angiopatii cukrzycowej w Polsce
Częstość występowania poszczególnych zespołów angiopatii cukrzycowej u osób z cukrzycą typu 1
Typ angiopatii
Retinopatia ogółem
Nefropatia
Choroba niedokrwienna serca
Choroba naczyniowa mózgu
Choroba naczyniowa kończyn dolnych
%
54,4
15,2
12,9
1,3
4,2
Częstość występowania poszczególnych zespołów angiopatii cukrzycowej u osób z cukrzycą typu 2
Typ angiopatii
Retinopatia ogółem
Nefropatia
Choroba niedokrwienna serca
Choroba naczyniowa mózgu
Choroba naczyniowa kończyn dolnych
%
31,4
4,1
35,6
4,6
8,2
Wskaźnik umieralności z powodu cukrzycy. W Polsce w 1990 r. wynosił
15,2/100 000 mieszkańców, a w 1995 r.
13,0/100 000 mieszkańców.
W 1999 r. wskaźnik umieralności
w Polsce wynosił 13,1/100 000 miesz-
Zaburzenia przemiany węglowodanowej
kańców; w subpopulacji mężczyzn
określony został na 10,1, a wśród kobiet na 16,0/100 000 (GUS).
Wielkość wskaźnika umieralności
z powodu cukrzycy w innych krajach Europy jest zbliżona do jego wielkości
w Polsce. W krajach rozwijających się
wskaźnik ten jest znacznie wyższy.
W opinii WHO znaczenie cukrzycy jako przyczyny zgonów jest niedoceniane
także ze względu na błędy występujące
w kwalifikowaniu przyczyn zgonów. Według danych tej organizacji cukrzyca jest
przyczyną 9% ogólnej liczby zgonów
(H. King i zespół).
Wpływ wewnętrznych cech
populacji na wskaźniki
epidemiologiczne
Wpływy etniczne. Wskaźniki zapadalności i chorobowości zwiększają się wraz
z rozpowszechnieniem w populacji genetycznej predyspozycji do rozwoju cukrzycy. Zjawisko to występuje wyraźnie
w wielu społecznościach względnie zamkniętych, o wsobnym sposobie prokreacji, np. w niektórych żyjących w rezerwatach plemionach indiańskich w USA,
takich jak Indianie Pima lub Papago, oraz
w populacjach zamieszkujących odosobnione wyspy południowo-wschodniej
Azji i Oceanii, np. Tahiti lub Nauru.
Wskaźnik chorobowości z powodu cukrzycy jest bardzo wysoki i wynosi
7–30% całej populacji. Zależy on także
od rasy, np. cukrzyca typu 1 jest wyraźnie
częstsza w populacjach rasy białej (kaukaskiej) niż w populacjach rasy żółtej.
Wiek i płeć. Wraz z wiekiem zwiększa
się częstość występowania cukrzycy,
zwłaszcza typu 2. Społeczeństwa demograficznie stare, np. europejskie, wykazują wyższy wskaźnik chorobowości niż
społeczeństwa młodsze.
1061
W badaniach własnych populacji
z dzielnicy Wola w Warszawie wśród
osób w wieku 15–19 lat wskaźnik chorobowości wynosił 0,04%, w wieku 20–40
lat – 0,7%, wieku 41–69 lat – 3,8%, a powyżej 70. rż. – 5,8%. Występowanie cukrzycy jest podobne u obu płci do 50. rż.,
później przeważają kobiety.
Masa ciała. Chorobowość z powodu
cukrzycy typu 2 jest proporcjonalna do
średniego wskaźnika BMI charakteryzującego porównywane populacje. U osób
z BMI większym od 30 kg/m2 wskaźnik
chorobowości jest ok. 7 razy większy niż
u osób z BMI mniejszym od 25 kg/m2.
Wpływ płodności. Wykazano dodatnią
korelację między nasileniem zachorowań
na cukrzycę a liczbą ciąż.
Wpływ zmian środowiska zewnętrznego. Wszystkie predysponujące do powstania cukrzycy wewnętrzne czynniki ujawniają swój diabetogenny wpływ przy
patogennym współdziałaniu zmian środowiska biologicznego (toksyny), kulturowego i społecznego (antyzdrowotne żywienie, bezczynność mięśniowa, leki,
używki). Stwierdza się to obecnie na
przykładzie wielu plemiennych grup krajów Azji i Afryki, które szybko przejmując typowy dla uprzemysłowionej cywilizacji styl życia, wykazują znaczne zwiększanie wskaźnika chorobowości z powodu cukrzycy.
Wpływ zmniejszenia aktywności fizycznej jest wyraźnie zauważalny w populacji o wysokim stopniu nasycenia życia codziennego urządzeniami technicznymi zastępującymi pracę mięśni oraz
urbanizacji. Łączy się to ze zwiększeniem
się w tych populacjach średniej wartości
BMI oraz częstości występowania otyłości, także wśród młodych osób.

Podobne dokumenty