САХАРНЫЙ ДИАБЕТ РАЗВИВАЕТСЯ КАК АДАПТАЦИЯ К

САХАРНЫЙ ДИАБЕТ РАЗВИВАЕТСЯ КАК АДАПТАЦИЯ К
ИЗБЫТОЧНОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ ИНСУЛИНА
Макишева Р.Т.
Кафедра внутренних болезней медицинского института
Тульского государственного университета
DIABETES DEVELOPS AS THE ADAPTATION
TO THE EXCESSIVE INFLUENCE OF INSULIN
Острота проблемы сахарного диабета (СД), обусловленная огромным
числом больных, неуклонным ростом заболеваемости, развитием осложнений,
инвалидизацией и смертностью настойчиво требует пересмотра существующих
теоретических концепций, касающихся главных вопросов этиологии и
механизмов развития СД. Накопились многочисленные клинические и
экспериментальные факты, которые нуждаются в систематизации.
Распространение СД давно связывают с изменениями традиционного
образа жизни, вытеснением его глобальным «западным» образом. Одним из
важнейших свойств приспособления является способность менять
интенсивность расходования и синтеза веществ в тканях в зависимости от
частоты и силы действия различных факторов внешней среды для поддержания
гомеостаза. Все другие механизмы, в конечном счете, являются производными
от уровня активности и ритма внутриклеточных регенераторных и
гиперпластических процессов. Процессы адаптации реализуются при активном
участии инсулина.
Инсулин как главный анаболический гормон регулирует проницаемость
мембран, увеличивая транспорт глюкозы, аминокислот, липидов, нуклеотидов,
ионов через мембрану клетки. Деление тканей на инсулинозависимые и
инсулинонезависимые не имеет основания. Действие инсулина и
инсулинорецепторного комплекса в клетках головного мозга протекает по тем
же механизмам, что и в периферических тканях [Baskin D.T. et al.,1993].
Обеспечение секреции В-клеткой зависит от инсулина в той же мере, как и у
любых других клеток организма. [Шестакова М.В., 2005]. Секретированный
инсулин взаимодействует с рецепторами на поверхности, возможно, его же
секретировавшей В-клетки. Пополняя В-клетку необходимыми субстратами,
инсулин инициирует синтез веществ, обеспечивающих ее функцию.
Взаимодействие инсулина с В-клеткой стимулирует её основную функцию –
синтез инсулина. Избыток инсулина вызывает гипертрофию В – клеток.
Пролиферация В-клеток замедляет секрецию инсулина.
Энергетические и пластические потребности клеток детерминируют
чувствительность к инсулину количеством рецепторов на мембране. Для
максимального биологического эффекта инсулина в большинстве
инсулинзависимых тканей достаточно занятости его молекулами только 5-10%
клеточных рецепторов [Микаелян Н.П., Князев Ю.А.,1999]. Обнаружено
повышение количества инсулиновых рецепторов при стрессе, ожоговой
болезни,
беременности,
голоде
[Микаелян
Н.П.1988].
Высокой
чувствительностью к инсулину обладают молодые клетки. Рецепторы к
инсулину у новорожденных крыс имеют большее сродство к гормону, они
обнаруживаются в больших количествах, обладают низкой способностью к
десенситизации. Скорость деградации инсулина у новорожденных крыс в 3 раза
ниже, чем у взрослых. Гиперинсулинемия более губительно влияет на молодых
(летальность 46,7 %), чем на старых особей (летальность 10 %) [Poljak-Blazi M.
et al. ,1992, Сергеев П.В., Шимановский Н.Л.,1987].
Число рецепторов зависит от типа ткани: у гепатоцитов – 100 – 200 тысяч
рецепторов, у адипоцитов – до 2 млн, у моноцитов –до 16 тыс., у клеток
эмбриональной карциномы – 11 200, у эритроцита - 40 [Сергеев П.В.,
Шимановский Н.Л.,1987].
В последние годы пересмотрена ранее принятая схема действия
инсулина. Рецепторы к инсулину образуют кластеры по 3-12 молекул в
окаймленных ямках цитоплазматической мембраны. После связывания и
кластерирования лигандов в покрытые окаймленные ямки начинается процесс
закрытия шейки этой ямки. Следующая стадия – образование рецептосом, или
эндосом. В последующем рецептосома отрывается от окаймленной ямки и
направляется либо в комплекс Гольджи, либо сливается с лизосомами.
Вышеописанные факты позволяют осмыслить механизм повреждения тканей
при сахарном диабете.
Анализ эпидемиологических исследований выявляет основные
повреждающие факторы современного образа жизни: ограничение физической
активности, увеличение напряженности труда, многофакторные стрессорные
условия, критическое снижение потребления белковой пищи, замена ее
неравноценной углеводной, повреждающее воздействие токсинов на
поджелудочную железу.
Таким образом, довольно часто в повседневной жизни происходит
сочетание повышенного уровня инсулина и высокой потребности тканей в
энергии и субстратах. Стимуляция секреции инсулина в условиях высокой
чувствительности вызывает массивный транспорт околоклеточной жидкости
внутрь клеток. Повышение проницаемости мембран и внутриклеточное
повышение глюкозы сопровождает повреждение клеток эндотелия.
Установлено, что инсулин вызывает набухание клеток в печени, изменяя
процессы проникновения и выхода электролитов из них [Schliess F, Haussinger
D. 2000]. Морфологически повреждение тканей характеризуются образованием
крупных вакуолей, дистрофическими и деструктивными изменениями органелл
вплоть до разрушения клеток. В тяжелых случаях отмечалось резкое снижение
репаративных процессов и значительная деструкция плазматических и
внутриклеточных мембран, просветление и отечность цитоплазмы,
повреждение ядерного аппарата. В условиях комплексного лечения сахарного
диабета и нормализации углеводного обмена “полной репарации мембранных
систем не наступает”. Современный итог интенсивной терапии сахарного
диабета – метаболический парадокс - сохранение микроциркуляторных
повреждений при эугликемии на фоне лечения.
Функция любого органа есть величина колеблющаяся, она то
усиливается, то ослабляется, причем эти изменения интенсивности
функциональной активности органов и тканей являются универсальной формой
реагирования организма на непрерывно меняющиеся условия внешней среды.
При снижении уровня инсулина в плазме во время голодания наблюдается
увеличение способности клеток связывать инсулин. Повышение концентрации
инсулина напротив приводит к быстрой и обратимой транслокации
инсулиновых рецепторов с поверхности клетки внутрь. Ранее показано [Lopez
S., Desbuquois B.,1983], что введение крысам глюкозы (300 мг) вызывает
пятикратное увеличение уровня инсулина в плазме и последующее уменьшение
его связывания с плазматическими мембранами печени на 20-25 %, но
повышение его связывания с мембранами комплекса Гольджи на 50-70 %. Эти
изменения максимальны через 5-15 минут и полностью исчезали через 1 час.
Интернализуется уже связанный с мембранами инсулин.
Резистентность – универсальный механизм защиты от избыточного
действия гормонов. Описано возникновение гиперинсулинемии и следующей за
ней инсулинорезистентности при ожоговой травме [Микаелян Н.П.1988],
длительном воздействии гипокинезии [Карынбаев Ш.С. и др.,1982, Смирнов
К.В., 1990], при краш - синдроме [Микаелян Н.П., 1990], инфаркте миокарда
[Оганов Р.Г. и др., 1980], постреанимационном периоде [Сочнева Е.Н., 1994],
при длительном курении [Fachini F.S. et al., 1995], пищевом рационе с высоким
содержанием жира [Liu Sha et al.,1995].
Для молодого растущего организма стратегия инсулинорезистентности
неприемлема, уменьшение напряженности воздействия инсулина достигается
ограничением его секреции. У больных СД 1 типа и их родственников 1
степени родства, а также у лиц с нарушенной толерантностью к глюкозе и СД
2 типа были зафиксированы нарушения ранней фазы и пульсирующего
характера секреции. Это нарушение секреции инсулина принято считать
метаболическим маркером заболевания.
На развитие СД, как мы полагаем, фатально влияют сочетание
следующих факторов: 1) высокой пластической и энергетической потребности;
2) напряженности адаптационного стресса; 3) гиперинсулинемии вследствие
повреждения В-клеток и/или их избыточной стимуляции; 4) усугубляющее
действие сахароснижающей терапии (инсулина и секретагогов). В таких
условиях
снижение чувствительности тканей к избыточному действию
инсулина и торможение процессов его секреции является проявлением
адаптации организма к изменившимся условиям, закономерно закрепляемой
генетическим опытом и реакциями аутоиммунной системы.