Mechanismus hyperglykémií indukovaného poškození tkání
Obsah |
Molekulární podklad orgánových změn při dlouhotrvající hyperglykémii
- Dlouhotrvající hyperglykémie při diabetes mellitus vede k pozdním komplikacím.
- Glukóza se v buňkách, které disponují enzymem aldózoreduktasou, redukuje na sorbitol; tento polyalkohol nemůže procházet buněčnou membránou, jeho koncentrace v buňkách stoupá a vede k jejich edému.
Poškození zraku
- Nahromaděním sorbitolu v oční čočce dochází k zadržování vody, která omezuje transparentnost čočky (zakalení čočky, katarakta).
Zhoršení vedení vzruchů neurony
- Nahromadění sorbitolu ve Schwannových buňkách a v neuronech narušuje vedení axonem (polyneuropatie) a poškozuje především vegetativní řízení, reflexy a čití.
- Buňky produkují proti edému kompenzačně myoinositol, který jim pak ovšem chybí pro jiné funkce.
Oslabení imunitního systému
- Buňky, které neabsorbují v dostatečné míře glukózu, se v důsledku extracelulární hyperosmolarity svrašťují.
- U lymfocytů vede svrašťování k omezení jejich funkce, jako je například tvorba superoxidů, důležitá pro imunitní obranné reakce.
- Pacienti s diabetem vykazují zvýšený sklon k infekcím, jako například infekce kůže (furunkl) nebo ledvin (polynefritis).
- Infekce potom zvyšují potřebu inzulinu, protože vedou k většímu uvolňování jeho antagonistů.
Tromboembolické komplikace
- Hyperglykémie podporuje tvorbu plazmatických proteinů obsahujících sacharidy (fibrinogen, haptoglobin, α2-makroglobulin, koagulační faktory V a VIII); takovým způsobem se může zvýšit pohotovost ke srážení, viskozita krve a tromboembolické riziko.
Diabetická angiopatie a její vliv na orgánové systémy
- Vazbou glukózy na volné aminoskupiny proteinů a následným nevratným přeskupením vznikají AGE (advanced glycation end products), které se více vyskytují ve stáří.
- AGE se váží na receptory buněčné membrány a mohou tím podporovat ukládání kolagenu v bazálních membránách cév.
- Tvorba pojivové tkáně je částečně stimulována TGF, navíc vlákna kolagenu mohou být měněna glykosylací.
- Obojí změny způsobují ztluštění bazálních membrán se sníženou propustností a zúžením lumina (mikroangiopatie).
- Na sítnici oka vznikají jako následek mikroangiopatie změny, které mohou nakonec vést k oslepnutí (retinopatie).
- V ledvinách vzniká glomeruloskleróza (Kimmelstielův-Wilsonův syndrom), která může vést k proteinurii, poklesu GF zánikem glomerulů, hypertenzi a insuficienci ledvin.
- Na základě vysoké koncentrace AMK v plazmě vzniká hyperfiltrace dosud intaktních glomerulů, které jsou tím rovněž poškozeny.
- Hypertenze podporuje, ve spojení se vzestupem VLDL v krvi a zvýšenou koagulační pohotovostí, vznik makroangiopatií, které mohou vést k dalšímu poškození ledvin, srdečnímu a mozkovému infarktu a k uzavření periferních cév.
- Glukóza může reagovat s hemoglobinem HbA na HbA1c, jehož zvýšená koncentrace v krvi nasvědčuje už déle trvající, popřípadě opakované hyperglykémii.
- HbA1c vykazuje vyšší afinitu ke kyslíku než HbA a proto jej na periferii hůře uvolňuje.
- Trvající nedostatek inzulinu vede k poklesu 2,3-bisfosfoglycerátu (BPG) v erytrocytech, který jako alosterický regulátor hemoglobinu snižuje jeho afinitu ke kyslíku.
- Nedostatek BPG má tedy za následek také zvýšenou afinitu HbA ke kyslíku.
- U diabetických rodiček se ve větší míře rodí hypertrofičtí novorozenci, následkem zvýšené koncentrace AMK v krvi, která by mohla vyvolat větší sekreci somatropinu (STH).
Pozdní komplikace diabetu
- Diabetická makroangiopatie, která je totožná s aterosklerózou u nemocných bez diabetu.
- Diabetická mikroangiopatie.
AGE látky a jejich význam pro rozvoj pozdních komplikací diabetu
- Bílkoviny, vznikající glykosylací (zejména při diabetu) jsou označovány AGE (advanced glycation end products).
- Glykosylaci, tj. neenzymové glykaci, podléhají i bílkoviny ve tkáních.
- Bílkoviny, které mají krátký biologický poločas, se stačí odbourávat a vyloučit z organismu.
- Naproti tomu bílkoviny s dlouhým poločasem mohou podléhat následným změnám.
- Oxidací molekuly navázaného cukru vznikají další reaktivní skupiny, které se mohou vázat na jiné místo téže bílkoviny i na sousední molekuly bílkovin.
- Tím vzniká tzv. křížová vazba, která působí zmenšenou pohyblivost bílkovin.
- Po týdnech až měsících tak dochází k ireverzibilní přeměně na tzv. AGE–látky, konečné produkty pokročilé glykace, které mají již zcela odlišné vlastnosti než původní bílkoviny a jsou na rozdíl od předcházejících produktů toxické.
- Mezi dosud známé reaktivní látky, zařazované mezi AGE patří např. pentozidin či karboxymetyllizin.
- K bílkovinám s dlouhým biologickým poločasem patří např. bílkoviny cévního endotelu, retiny, myelinových obalů nervových vláken či glomerulárních membrán.
- Výše popsané změny těchto bílkovin mohou být molekulárním podkladem rozvoje diabetických komplikací, jako slepota při diabetické retinopatii, polyneuritida, diabetická glomeruloskleróza vedoucí k renální insuficienci, gangréna dolních končetin apod.
- Vznik AGE-látek v peritoneální membráně u pacientů se selháním ledvin léčených peritoneální dialýzou může být příčinou ztráty ultrafiltrační schopnosti této membrány; dialyzační roztok totiž obsahuje významné množství glukózy.
Albuminurie a mikroalbuminurie
[editovat část] Albuminurie je druh selektivní proteinurie, kdy je do moči vylučován téměř výhradně albumin – krevní bílkovina o nižší molekulové hmotnosti.
Definice
- dle výsledku biochemického vyšetření moči lze rozlišit[1]:
| Albuminurie | |||
|---|---|---|---|
| mg/24 hod | μg/min | mg/mmol kreatininu | |
| norma | < 30 | < 20 | < 3,5 |
| mikroalbuminurie | 30–300 | 20–200 | 3,5–35 |
| (makro)albuminurie | > 300 | > 200 | > 35 |
Nález mikroalbuminurie je typický pro diabetickou nefropatii. Pokud máme na toto onemocnění podezření, měla by se u diabetiků vždy vyšetřit mikroalbuminurie, nikoli pouze proteinurie (spolu s vyšetřením očního pozadí).
Mikroalbuminurie
 | Článek byl zkontrolován učitelem | |||
| Tento článek byl zkontrolován učitelem. | ||||
Podpis:  MUDr. Martin Vejražka, PhD. | ||||
| Tuto šablonu smějí vkládat jen vyučující. | ||||
Močová exkrece albuminu fyziologicky nepřesahuje 30 mg/24 hodin (tj. 20 μg/min nebo asi 15–20 mg/l)[2]. Běžnými testy na proteinurii (pomocí diagnostických proužků, zkouškou s kyselinou sulfosalicylovou) však lze prokázat bílkovinu, až když koncentrace albuminu přesáhne asi 150 mg/l, tj. když je prakticky 10× zvýšená[3]. Ztráty „malých množství“ albuminu (30–300 mg/24 hod) označujeme termínem mikroalbuminurie. Jsou prokazatelné imunochemickými metodami.
Skríninkové vyšetření mikroalbuminurie je cenné zejména u pacientů trpících diabetem mellitem 2. typu, ale i u ostatních poruch metabolismu glukózy a u hypertoniků. Nález malých množství albuminu v moči je časnou známkou komplikací těchto onemocnění, zejména diabetické či hypertenzní nefropatie a vaskulopatie, a bývá důvodem k zintenzivnění léčby.
Mikroalbuminurie je velmi citlivým ukazatelem poškození glomerulárního aparátu. Je to dáno tím, že albumin v malém množství prochází glomerulární membránou i fyziologicky. Za normálních okolností je ovšem téměř zcela resorbován v proximálních tubulech. Kapacita tubulární resorpce albuminu je však prakticky vyčerpána už při fyziologické filtraci albuminu; jakékoliv zvýšení koncentrace této bílkoviny v glomerulárním filtrátu proto vede k rychlému nárůstu koncentrace albuminu v definitivní moči[3].
Pro monitorování progrese onemocnění a řízení léčby je třeba albuminurii kvantifikovat přesněji. Stanovuje se albumin v moči sbírané přes noc a ztráty se přepočítávají na μg albuminu za minutu. Hodnoty menší než 100 μg/min obvykle odpovídají reverzibilnímu poškození, které může být ovlivněno pečlivou kompenzací diabetu a arteriální hypertenze[2].
Jinou možností je stanovení albuminu v prvním vzorku ranní moči a vypočítání poměru albumin/kreatinin. Fyziologicky se tento index pohybuje kolem 2,8–22,8 g albuminu na mol kreatininu[3].
Aby mělo vyšetření mikroalbuminémie výpovědní hodnotu, je třeba vyloučit uroinfekci.
Odkazy
Reference
- ↑ RYŠAVÁ, Romana: Sekundární glomerulonefritidy. [Přednáška pro 5. ročník 1. LF UK (nefrologie, všeobecné lékařství)]. Praha, 7.1.2011.
- ↑ a b ZIMA, Tomáš, et al. Laboratorní diagnostika. 2. vydání. Praha : Galén a Karolinum, 2007. 906 s. s. 106-7, 121-2. ISBN 978-80-246-1423-6.
- ↑ a b c RACEK, Jaroslav, et al. Klinická biochemie. 2. vydání. Praha : Galén, 2006. 329 s. s. 170. ISBN 80-7262-324-9.
