Характер и механизм метаболических нарушений при сахарном диабете

Важнейшим признаком сахарного диабета является гипергликемия.

Механизм гипергликемии:

1. Снижение утилизации глюкозы инсулинозависимыми органами и тканями.

2. Уменьшение синтеза и увеличение распада гликогена.

3. Усиление глюконеогенеза.

Первый механизм развития гипергликемии связан:

а) со снижением проницаемости клеток органов-мишеней для глюкозы.

б) нарушением синтеза и активирования ферментов гликолиза ( глюкокиназы, фосфофруктокиназы, пируваткиназы и т.д.)

Второй механизм опосредован аденилатциклазной системой. Дефицит инсулина повышает активность аденилатциклазы и снижает активность фосфодиэстеразы. Это приводит к увеличению образования цАМФ, активирующего протеинкиназу. Протеинкиназа фосфорилирует фосфорилазу и гликогенсинтетазу, что сопровождается уменьшением синтеза и увеличением распада гликогена в печени.

Третий механизм гипергликемии связан с преобладающим, в условиях дефицита инсулина, действием гормонов стимулирующих глюконеогенез. Это прежде всего относится к глюкокортикоидам.

Гипергликемия приводит к глюкозурии. Этот процесс начинается при увеличении содержания глюкозы в плазме крови, до 9,99 ммоль/л. При указанной концентрации глюкозы достигается порог насыщения белков-переносчиков, участвующих в реабсорбции глюкозы в почечных канальцах.

Изменения липидного обмена

Наблюдается усиление липолиза и ослабление липогенеза. Усиление липолиза является следствием повышения активности триацилглицероллипазы жировой ткани. Под действием этого фермента происходит распад триацилглицеролов с образованием свободных жирных кислот (СЖК). В митохондриях печени большая часть последних окисляется до ацетил -KoA. Поступление СЖК в митохондрии усиливается в связи с увеличением активности карнитин-ацилтрансферазной системы. Часть СЖК используется для образования ЛПОНП, что приводит к повышению их концентрации в крови. В то же время в гепатоцитах снижается синтез жирных кислот (ЖК) с использованием ацетил-КоА.

Механизмы снижения синтеза жирных кислот:

1. дефицит энергии.

2. снижение активности ферментов ( ацетил-КоА карбоксилазы, синтетазы жирных кислот).

3. дефицит НАДФН ( из-за нарушения пентозофосфатного пути окисления глюкозы).

Усиление липолиза при СД имеет приспособительное значение: в условиях невозможности использования глюкозы в качестве энергетического материала распад жиров дает альтернативный источник энергии. Вследствие избыточного образования ацетил-КоА и ограничения возможности его использования для синтеза ЖК происходит увеличение кетогенеза, что приводит к накоплению в крови кетоновых тел: ацетоуксусной (СН_ СО СН_ СООН ) и -гидроксимасляной ( СН_ СНОНСН_ СООН ) кислот. Накопление в крови кетоновых тел ( кетонемия) приводит к кетоацидозу ( т.е. сдвигу рh крови в кислую сторону), который может развиться в диабетическую ( кетоацидотическую) кому.

Нарушения белкового обмена

При сахарном диабете снижается синтез белков, что связывают со снижением транскрипции и трансляции. Снижение транскрипции и трансляции, в свою очередь, объясняется нарушением процессов: агрегации рибосом в полисомы, стимуляции инициации трансляции и элонгации растущих полипептидных цепей. Молекулярный механизм этих процессов не известен. В настоящее время имеются данные о том, что один из клеточных белков, фосфорилируемых по серину,- белок S6 принимает участие в инициации трансляции. Инсулин активирует этот белок, путем его фосфорилирования через стимуляцию цАМФ - независимых протеинкиназ. Снижение синтеза белков при сахарном диабете обусловлено также уменьшением транспорта амсинокислот в клетки и дефицитом энергии. Снижение интенсивности синтеза белков сопровождается усилением из распада.