Biokimia diabetes tipe 2

Diagnostik

Diabetes mellitus (Diabetes mellitus) adalah penyakit luas yang terjadi dengan defisiensi insulin absolut atau relatif. Kurangnya hormon peptida ini (lihat hal. 78, 82) terutama memengaruhi metabolisme karbohidrat dan lemak. Diabetes terjadi dalam dua bentuk. Pada diabetes tipe 1 (diabetes mellitus tergantung insulin), pada usia dini sel-sel yang mensintesis insulin mati akibat reaksi autoimun. Diabetes tipe II yang kurang parah (bentuk tidak tergantung insulin) biasanya bermanifestasi pada pasien yang lebih tua. Ini dapat disebabkan oleh berbagai penyebab, seperti berkurangnya sekresi insulin atau gangguan fungsi reseptor.

Insulin disintesis dalam sel-sel β pulau pankreas Langerhans. Seperti banyak protein sekretori, prekursor hormon (preproinsulin) mengandung peptida sinyal yang mengarahkan rantai peptida di dalam retikulum endoplasma (lihat hal. 226), di mana, setelah pembelahan peptida sinyal dan penutupan jembatan disulfida, proinsulin terbentuk. Yang terakhir memasuki peralatan Golgi dan disimpan dalam vesikel seluler, β-granula. Dalam butiran ini, dengan pembelahan C-peptida, insulin matang terbentuk, yang dipertahankan dalam bentuk hexamer yang mengandung seng (lihat hal. 82) sampai sekresi.

Efek insulin pada metabolisme karbohidrat dibahas pada hal. 160. Mekanismenya dikurangi menjadi peningkatan pemanfaatan glukosa dan penindasan sintesis de novo. Harus ditambahkan bahwa pengangkutan glukosa dari darah ke sebagian besar jaringan juga merupakan proses yang bergantung pada insulin (pengecualian adalah hati, sistem saraf pusat, dan sel darah merah).

Insulin juga memengaruhi metabolisme lipid dalam jaringan adiposa: insulin merangsang sintesis asam lemak dari glukosa, yang berhubungan dengan aktivasi asetil KoA karboksilase (lihat hal. 164), dan meningkatkan pembentukan NADPH + H + di GMF (lihat hal. 154). ). Fungsi lain dari insulin adalah untuk menghambat pemecahan lemak dan degradasi protein pada otot. Dengan demikian, defisiensi insulin menyebabkan gangguan mendalam pada metabolisme perantara, yang diamati pada pasien dengan diabetes mellitus.

Gejala khas penyakit ini adalah peningkatan konsentrasi glukosa dalam darah dari 5 mM (90 mg / dL) menjadi 9 mM (160 mg / dL) dan lebih tinggi (hiperglikemia, peningkatan glukosa darah). Pada otot dan jaringan adiposa, dua konsumen glukosa terpenting, penyerapan dan pemanfaatan glukosa terganggu. Hati juga kehilangan kemampuannya untuk menggunakan glukosa darah. Pada saat yang sama, glukoneogenesis meningkat dan, pada saat yang sama, proteolisis pada otot meningkat. Ini semakin meningkatkan kadar glukosa dalam darah. Gangguan reabsorpsi glukosa di ginjal (pada konsentrasi plasma 9 mM dan lebih tinggi) menyebabkan ekskresi dalam urin (glikosuria).

Terutama konsekuensi serius telah meningkatkan degradasi lemak. Asam lemak yang terakumulasi dalam jumlah besar sebagian digunakan dalam hati dalam sintesis lipoprotein (hiperlipidemia), sisanya terurai menjadi asetil-KoA. Jumlah asetil KoA yang berlebihan, yang dihasilkan dari ketidakmampuan siklus sitrat untuk menggunakannya sepenuhnya, dikonversi menjadi badan keton (lihat hal. 304). Badan keton - asam acetoacetic dan 3-hydroxybutyric - meningkatkan konsentrasi proton dan mempengaruhi nilai pH fisiologis. Ini dapat menyebabkan asidosis metabolik yang parah (koma diabetes, lihat hal. 280). Aseton yang dihasilkan memberikan bau khas pada pasien. Selain itu, kandungan anion tubuh keton (ketonuria) meningkat dalam urin.

Dengan pengobatan yang tidak memadai, diabetes mellitus dapat menyebabkan komplikasi jangka panjang: perubahan kondisi pembuluh darah (angiopati diabetik), kerusakan ginjal (nefropati), sistem saraf dan mata, seperti lensa (katarak).

Biokimia diabetes

Diabetes. BIOCHEMISTRY VISUAL. Jan Kohlman, Rem Klaus-Heinrich, Jürgen Wirth

A. biosintesis insulin

B. Konsekuensi kekurangan insulin

Gejala khas penyakit ini adalah peningkatan konsentrasi glukosa dalam darah dari 5 mM (90 mg / dL) menjadi 9 mM (160 mg / dL) dan lebih tinggi (hiperglikemia, peningkatan glukosa darah). Pada otot dan jaringan adiposa, dua konsumen glukosa yang paling penting, penyerapan dan pemanfaatan glukosa terganggu. Hati juga kehilangan kemampuannya untuk menggunakan glukosa darah. Pada saat yang sama, glukoneogenesis meningkat dan, pada saat yang sama, proteolisis pada otot meningkat. Ini semakin meningkatkan kadar glukosa dalam darah. Gangguan reabsorpsi glukosa di ginjal (pada konsentrasi plasma 9 mM dan lebih tinggi) menyebabkan ekskresi dalam urin (glikosuria).

10. Diabetes

Diabetes mellitus (Yunani. Diabetes; melewati diabaino, mengalir) adalah sindrom hiperglikemia kronis yang berkembang sebagai akibat dari defisiensi insulin relatif atau absolut, ditandai oleh pelanggaran semua jenis metabolisme, terutama karbohidrat, serta perkembangan komplikasi vaskular [7].

Pada orang yang sehat, 40-50 unit insulin dikeluarkan setiap hari [2]. Dalam hal norma fisiologis, stimulator yang paling penting dari produksi insulin adalah glukosa. Glukosa yang terkandung dalam darah menstimulasi (tampaknya melalui reseptor sel β dari peralatan insular) produksi insulin. Tidak jelas apakah efek ini diwujudkan melalui cAMP atau cGMP. Selain itu, efek glukosa pada produksi insulin direalisasikan, tampaknya, karena metabolitnya terbentuk dalam sel β (mungkin ini adalah gliseraldehida dan dioksiaseton). Merangsang produksi insulin dan mannose.

Aktivator produksi insulin juga asam amino leusin dan asam glutamat. Mekanisme pengaruhnya tidak jelas, tetapi pada anak usia dini seseorang dapat mengamati terjadinya hipoglikemia setelah beban protein yang mengandung leusin (leucine-sensitive hypoglycemia).

Produk-produk insulin diaktivasi oleh hormon somatotropik dan glukagon, serta produk yang tidak teridentifikasi dari inti kelenjar hipofisis ventromedial (somatoliberin?), Enterogormone secretin dan pankreozim, serta badan keton, propionik, asam butirat dan laurat [2].

Glukagon dapat secara langsung merangsang produksi insulin, tetapi ia juga dapat melakukan ini secara tidak langsung melalui kemampuannya untuk meningkatkan kadar glukosa darah. Hormon pertumbuhan mempercepat pelepasan insulin dari sel-β secara langsung, tetapi karena kemampuannya untuk menghambat penetrasi glukosa ke dalam sel dan mengaktifkan lipolisis, ia memiliki efek diabetes yang nyata.

Enterohormon memberikan peningkatan output insulin dalam menanggapi asupan glukosa oral. Dalam hal ini, tingkat insulin dengan rute pemberian gula ini meningkat lebih nyata daripada dengan pemberian intravena.

Inhibitor sekresi insulin - monosakarida - turunan glukosa dan mannosa (2-deoxyglucose dan mannoheptulosa), serta insulin, adrenalin, ACTH, kortisol (tiga yang terakhir dapat dianggap sebagai faktor penentu perkembangan diabetes di bawah tekanan kronis). Selain itu, penghambat sekresi insulin adalah somatostatin, yang juga bertindak secara tidak langsung, mengurangi produksi hormon pertumbuhan, salah satu stimulan sekresi insulin.

Cacat insulin yang mendasari diabetes mellitus dapat terjadi karena gangguan berbagai tahap sintesis atau mekanisme yang memastikan aksinya. Di antara cacat molekuler yang paling penting adalah cacat:

(1) konversi proinsulin menjadi insulin, yang berhubungan dengan mutasi di wilayah hubungan rantai α- dan β dengan C-peptida dalam proinsulin (dalam hal ini, orang yang sakit darah mengandung sejumlah besar proinsulin yang tidak aktif secara hormonal);

(2) struktur molekul insulin (menggantikan Fen dengan Lei dekat terminal-C rantai β), yang mengurangi aktivitasnya dengan urutan besarnya;

(3) reseptor insulin ketika memproduksi hormon normal yang memutus ikatan insulin dengan membran sel target;

(4) konjugasi antara kompleks reseptor-insulin dan hubungan kedua dari transduksi sinyal ke dalam sel selama produksi normal dan jumlah reseptor insulin yang biasa dalam sel target [2].

Predisposisi terhadap penyakit ini disebabkan oleh adanya diabetes pada kedua orang tua atau kembar, dengan berat lahir di atas 4,5 kg, sering aborsi atau kelahiran mati dalam sejarah.

Pada saat yang sama, diagnosis pradiabetes biasanya dibuat secara retrospektif.

Klasifikasi diabetes:

1. Diabetes esensial (primer, idiopatik)

Diabetes mellitus dependen-insulin (tipe 1) ditandai dengan defisiensi insulin absolut, kecenderungan untuk mengembangkan ketoasidosis. Lebih sering anak-anak, remaja, hingga 40 tahun menderita.

Substrat morfologis penyakit - penghancuran sel β di bawah pengaruh infeksi virus pada individu dengan hereditas yang terbebani. Kehidupan pasien tergantung pada pengenalan insulin.

Diabetes mellitus tergantung isulin dibagi menjadi:

Diabetes mellitus 1a: didasarkan pada cacat kekebalan antivirus (cacat pada kromosom 6-1 yang terkait dengan HLA-D3, sistem D4), dan antigen HLA B15 lebih sering terdeteksi. Peran utama dalam Genesis dimainkan oleh infeksi virus (virusnya tidak spesifik: mungkin virus influenza, Coxsackie, demam paratifoid, rubela, dll.). Antibodi terhadap sel pulau tidak selalu terdeteksi (yaitu, mereka menghilang setelah 1-3 tahun).

Diabetes mellitus 1b adalah penyakit autoimun. Di hadapan virus gondong, rubella, Koksaki, antibodi bereaksi silang dengan antigen sel β diproduksi, hasilnya adalah kerusakan sel β dan berkembangnya defisiensi produksi insulin - diabetes mellitus. Yang pertama ditentukan oleh HLA - antigen B3 B8. Ada koneksi dengan penyakit autoimun lainnya. Misalnya, tiroiditis autoimun. Antibodi ditemukan sepanjang seluruh periode penyakit. Dengan sd1a dan sd1b, kliniknya sama: ia tumbuh dengan keras, tajam, cepat. Ada haus hingga 10-15 liter / hari, poliuria, kelemahan parah, hipokalemia dan hipokaliagistiya (penurunan konsentrasi kalium dalam jaringan), penurunan berat badan yang tajam (10-20 kg) karena lipolisis. Pasien mencatat mual, muntah, anoreksia. Dalam beberapa hari bisa berakibat fatal. 25% anak-anak memasuki rumah sakit dalam keadaan ketoasidosis parah.

Diabetes mellitus independen insulin (tipe 2) - diabetes lebih mudah diikuti, namun, ketika beralih dari insufisiensi relatif ke absolut, itu membutuhkan perawatan serius.

Faktor-faktor berikut berperan dalam terjadinya penyakit:

1. hereditas (lebih penting daripada IDDM), yang dimanifestasikan oleh penurunan reseptor insulin.

2. faktor lingkungan (pola makan yang tidak seimbang, dengan lansia lebih mungkin menderita

3. Ketidakcukupan efek biologis dari insulin dengan konten normal atau meningkat: afinitas (sensitivitas) dari reseptor insulin dari jaringan sering terganggu dan hiperinsulinisme diamati, yang mengarah pada peningkatan nafsu makan, yang pada gilirannya menyebabkan penipisan aparatus insular.

Hiperinsulinisme paling sering terjadi pada sd2. Oleh karena itu, pada awalnya, pasien sering tidak kehilangan berat badan, menjadi gemuk, tetapi jika dekompensasi terjadi, mereka masih menurunkan berat badan.

Diabetes mellitus tipe 2 terjadi dengan gangguan metabolisme minimal: tidak haus, poliuria, dll. tetapi mungkin ada kecenderungan furunculosis, paradontosis, gatal-gatal pada kulit karena ini, diabetes didiagnosis secara kebetulan, atau dengan dekompensasi (jika pasien memiliki gejala sd: haus, poliuria, dll.) [3]

Komplikasi berkembang pada diabetes tipe 1 dan tipe 2. Rasio diabetes tipe 1 dengan diabetes tipe 2 adalah 1: 4.

Diabetes simtomatik (tipe lain dari sd yang terkait dengan kondisi dan sindrom tertentu). Ini adalah diabetes yang berkembang dengan penyakit lain:

1. penyakit pankreas: pankreatitis,

tumor, cedera, operasi pankreas.

2. Penyakit yang bersifat hormonal: semua hormon lain bersifat contrinsular, oleh karena itu peningkatan konsentrasi menyebabkan hiperglikemia. Misalnya, dengan gondok tirotoksik difus dan nodular, dengan akromegali, dengan sindrom Cushing, dengan aldosteronisme, dll.

3. hiperglikemia yang disebabkan oleh obat-obatan. Misalnya, pengobatan penyakit apa pun dengan glukokortikoid (prednison paling sering menimbulkan hiperglikemia). Beberapa antihipertensi, diuretik, β-blocker, dan lainnya.

4. hiperglikemia pada sindrom dan penyakit genetik: sindrom Klinefelter, sindrom Down, Shereshevsky-Turner dan lainnya.

3. Diabetes mellitus wanita hamil. Sekitar 2% wanita hamil menderita diabetes. Diabetes mellitus yang terdeteksi selama kehamilan dikaitkan dengan peningkatan hormon kontrinsular selama kehamilan. Diabetes setelah melahirkan bisa lewat, bisa tetap. Fitur dari perawatan wanita hamil adalah bahwa mereka tidak meresepkan tablet, mereka diperlakukan hanya dengan diet dan insulin.

4. Diabetes tropis bertemu di negara-negara Afrika. Di Rusia tidak relevan.

5. Pelanggaran tes toleransi glukosa (diabetes mellitus laten).Langsung tanpa gejala klinis dan dengan kadar glukosa normal dalam darah. Meskipun mungkin ada gejala minor dari SD: kulit gatal, furunculosis, dll. Jenis diabetes ini dideteksi oleh tes beban glukosa.

6. Diabetes generik adalah penyakit yang bersifat polyetiological. Alasan utama untuk manifestasinya pada orang dewasa adalah kelebihan berat badan dan hiperlipemia primer [2].

Dalam percobaan, diabetes dapat disebabkan oleh zat yang merusak sel-β pankreas (aloksan, streptozotocin, dithizon, phloridzin) [4].

Keracunan hewan kronis dengan alloxan, yang secara selektif bekerja pada pulau Langerhans, menyebabkan kelahiran kembali mereka.

Alloxan - turunan dari seri pirimidin - tampaknya juga dapat dibentuk dalam tubuh dengan gangguan metabolisme tertentu. Ada kemungkinan bahwa penyakit diabetes mellitus dan pada manusia dikaitkan dengan penampilan metabolisme sesat dalam tubuh dan efek dari produk ini. Bagaimanapun, tidak diragukan lagi, menurut gambaran klinisnya, diabetes aloksan paling dekat dengan diabetes pada manusia, di mana fungsi intrasekretori pulau Langerhans juga terganggu. Jadi, dengan bantuan alloxan, adalah mungkin untuk secara akurat menghasilkan gambaran diabetes manusia pada hewan, yang, tentu saja, sangat memudahkan studi penyakit ini [5].

Tingkat keparahan diabetes

Ada tiga tingkat keparahan diabetes. Diabetes ringan termasuk bentuk-bentuk penyakit di mana kompensasi gangguan metabolisme, khususnya, normoglikemia, didukung oleh satu diet dan tidak ada kasus ketosis dalam sejarah. Mungkin ada manifestasi awal komplikasi diabetes (angiopati diabetik, neuropati reversibel, tahap nefropati mikroalbuminurik).

Pada diabetes dengan tingkat keparahan sedang, normoglikemia hanya didukung melalui pemberian obat hipoglikemik (tablet atau insulin); ketosis yang jarang terjadi (di tengah stres) mudah dihilangkan dengan diet dan terapi penggantian yang adekuat. Komplikasi diabetes, tetapi tidak melumpuhkan pasien (diabetes retinopati, tahap nefropati proteinurik, manifestasi neuropati yang persisten tanpa disfungsi organ) diekspresikan.

Diabetes berat ditentukan oleh adanya komplikasi spesifik penyakit spesifik pasien pada stadium lanjut. Ini termasuk sulit untuk menghilangkan ketosis jangka panjang, berulang atau sering ketoasidosis dan koma; diabetes labil dengan kecenderungan untuk sering hipoglikemia; tahap proliferatif retinopati diabetik dengan gangguan ketajaman visual; nefropati diabetik dengan gejala gagal ginjal; nefropati visceral dan / atau perifer dengan gangguan fungsi organ; kaki diabetik dengan gangguan trofik dan, khususnya, kaki Charcot; menonaktifkan manifestasi pasien makroangiopati diabetik [3,9].

Gangguan biokimia pada defisiensi insulin meliputi:

efek penekan insulin pada sintesis enzim kunci glukoneogenesis dan peningkatan sekresi glukokortikoid, menginduksi produksi enzim glukoneogenesis (terutama phosphoenolpyruvate carboxykinase) di hati dan ginjal.

2. Glukosuria dan poliuria, disertai dengan gangguan kemampuan tubulus ginjal untuk menyerap kembali glukosa (transportasi glukosuria), yang dengannya banyak air dilepaskan. Pasien merasa haus dan lapar.

3. Ketonemia dan ketonuria, ditandai oleh fakta bahwa kekurangan glukosa dalam sel menyebabkan penggunaan lemak yang lebih intensif sebagai sumber energi. Asetil-KoA, yang terbentuk dengan kuat dengan pemecahan lemak, tidak terbakar sepenuhnya dalam siklus TCA, dan beberapa di antaranya mengarah pada sintesis benda keton. Akumulasi berlebihan dari yang terakhir menyebabkan ekskresi mereka dalam urin. Akumulasi makanan asam juga disebabkan oleh fakta bahwa, dengan tidak adanya insulin, reaksi dari siklus TCA terhambat.

4. Pelanggaran keadaan asam-basa dijelaskan oleh akumulasi produk asam - ketoasidosis. Pada awalnya, proses tersebut dikompensasi oleh

netralisasi basa asam lengkap dengan sistem buffer. Sebagai

penipisan kapasitas buffer sistem pH bergeser ke sisi asam (asidosis tidak terkompensasi).

5. Keseimbangan nitrogen negatif. Peningkatan glukoneogenesis dari asam-asam amino glukogenik menyebabkan, di satu sisi, hilangnya asam amino dan gangguan sintesis protein, dan di sisi lain, ke peningkatan sintesis urea.

6. Dehidrasi hyperosmotic karena pelepasan dengan urin dari sejumlah besar zat terlarut - glukosa, badan keton, senyawa yang mengandung nitrogen dan natrium. Dehidrasi sel dengan gangguan fungsi otak mengarah pada pengembangan koma diabetik, yang pada dasarnya adalah hiperosmotik [3,9].

Gejala diabetes mellitus tanpa komplikasi sebagian besar disebabkan oleh defisiensi insulin, yang memanifestasikan dirinya dalam sindrom hiperglikemik. Karena insulin memiliki efek anabolik, ketika kekurangan, pasien kehilangan berat badan, meskipun nafsu makan meningkat, kadang-kadang mencapai derajat boulemia ("serigala lapar") [2].

Ketika komplikasi diabetes berkembang, tanda-tanda klinis spesifik dari komplikasi yang relevan bergabung dengan gejala di atas.

Alokasikan komplikasi akut diabetes (ketoatsidoticheskaya koma, hiperosmolar koma, asidosis laktat, lihat di atas) dan komplikasi akhir (retinopati, nefropati, neuropati, kaki diabetes, dermatopatiya, microangiopathy, beberapa infeksi langka) yang berkembang di setiap jenis diabetes mellitus dan alasan utama mereka - kompensasi pelanggaran nilai tukar yang tidak lengkap.

Manifestasi klinis IDDM dan NIDDM memiliki ciri khas.

Diabetes mellitus dependen-insulin (IDDM), tipe I, disebabkan oleh penghancuran sel beta dan / atau autoimun secara autoimun dan karena itu sejak awal penyakit, pasien memerlukan terapi penggantian insulin, yang namanya tergantung pada insulin. Pada IDDM, antigen leukosit spesifik sering ditemukan, yang pembawanya cenderung untuk penyakit autoimun. Tetapi pada saat yang sama, keturunan diabetes mellitus biasanya tidak terbebani. IDDM menderita hingga 10-20% dari semua pasien diabetes dan biasanya berkembang pada usia muda, hingga 30-35 tahun. Pasien dengan IDDM memiliki kecenderungan untuk mengembangkan ketosis dan ketoasidosis.

Insulin-dependent diabetes mellitus (NIDDM), diabetes tipe II atau dewasa, dikaitkan dengan resistensi jaringan yang tergantung insulin terhadap aksi biologis insulin, yang mengarah pada produksi berlebih glukosa oleh hati dan gangguan pemanfaatannya oleh jaringan. Jenis diabetes ini biasanya berkembang pada individu lengkap di atas usia 35-40 tahun. Mereka menderita hingga 80-90% dari semua pasien dengan diabetes dan pada banyak pasien hereditas diabetes terbebani. Ketika NIDDM tidak ditandai peningkatan kecenderungan untuk mengembangkan ketosis atau ketoasidosis. Pada awal penyakit, tingkat insulin dalam darah meningkat, tetapi kemudian, setelah beberapa tahun, produksi insulin turun dan pasien membutuhkan terapi penggantian insulin, yaitu mengembangkan apa yang disebut diabetes yang tergantung-insulin dari tipe kedua. Pada sejumlah kecil pasien, diabetes mellitus yang bergantung pada insulin berkembang pada usia muda, hingga 20 tahun, dan kemudian disebut diabetes dewasa pada orang muda [3,9].

Perlu dicatat bahwa tidak selalu mungkin untuk menentukan jenis diabetes dengan manifestasi klinis dan bahkan tanda-tanda laboratorium, terutama ketika itu berkembang setelah 30 tahun. Kemudian jenis diabetes ditentukan oleh dokter secara relatif sewenang-wenang, dengan mempertimbangkan dominasi gejala pada pasien, karakteristik dari salah satu jenisnya.

Ini terutama meliputi penentuan konsentrasi glukosa dalam darah. Indikasi adanya diabetes dapat melayani isinya lebih dari 7,22 mmol / l (puasa), nilai lebih dari 9,99 mmol / l - bukti langsung. Dalam hal kecurigaan berdasarkan data anamnestik atau ketika seorang pasien diklasifikasikan sebagai berisiko, penentuan tunggal dengan hasil negatif tidak mengecualikan kemungkinan penyakit. Hasil yang sering dan positif palsu.

Sampel yang lebih informatif dengan muatan gula:

1. Oral pada perut kosong 50 g glukosa dengan pengambilan sampel darah setelah 60 dan 120 menit. Sebelum menempatkan sampel selama tiga hari, diet yang mengandung 250-300 g karbohidrat direkomendasikan. Tidak dianjurkan untuk menguji di hadapan demam, mengambil kortikosteroid, diuretik, kontrasepsi dan salisilat, yang meningkatkan toleransi glukosa.

Dengan latar belakang kesehatan, hasil tes adalah sebagai berikut, mmol / l: pada perut kosong - di bawah 5,55, setelah 60 menit - di bawah 8,88, setelah 120 - di bawah 6,66 [2,3].

2. Pemberian glukosa 100 g secara oral - tes ini lebih sensitif, tetapi juga lebih melelahkan: hasilnya memperhitungkan puasa, setelah 60, 120 dan 180 menit.

Setelah 120 menit, kadar glukosa normal di bawah 6,66 mmol / l, nilai di atas 7,77 menunjukkan diabetes. Setelah 180 menit, level awal normal. Nilai maksimum (setelah 1 jam) tidak boleh melebihi 9,99 (biasanya - 8,88 mmol / l) [3].

Beberapa indikator telah diperkenalkan untuk evaluasi kurva mengkilap, di mana koefisien Baudouin adalah yang paling penting:

di mana A adalah kadar glukosa darah puasa; glukosa darah maksimum setelah beban glukosa. Biasanya, rasio ini sekitar 50%. Nilai di atas 80% menunjukkan gangguan metabolisme serius karbohidrat [1].

Ketoasidosis diabetik dikaitkan dengan akumulasi tubuh keton dalam darah (aseton, asetoasetat, dan β-hidroksibutirat) dengan latar belakang defisiensi insulin parah dan hiperproduksi glukagon. Gejala klinis tumbuh secara bertahap, lebih dari satu hari atau beberapa hari, dan awalnya sindrom hiperglikemik berkembang, di mana kondisi ketoasidotik bergabung dengan gejala: mual, muntah, napas dalam yang bising dengan bau aseton di udara yang dihembuskan, sakit otot, sakit perut, kantuk, mengantuk, yang bisa berubah menjadi koma. Pada pemeriksaan, selain tanda-tanda dehidrasi, takikardia dan hipotensi terdeteksi.

Tanda-tanda laboratorium dari ketoasidosis diabetik: serum bikarbonat berkurang kurang dari 15 meq / l, pH darah arteri kurang dari 7,3, aseton plasma positif pada pengenceran 1: 2 atau lebih, kadar glukosa darah melebihi 350 mg% (19,5 mmol / l), hiperkalemia, hiperfosfatemia, hiponatremia sedang, peningkatan kadar urea nitrogen dan kreatinin [3].

Dalam keadaan ketoasidosis, pengobatan dilakukan di area utama berikut: penghapusan dehidrasi, terapi penggantian insulin, koreksi gangguan elektrolit dan mencari dan menghilangkan penyebabnya (penyakit infeksi akut, serangan jantung, stroke, dll.) Yang memicu ketoasidosis.

Untuk menghilangkan dehidrasi, biasanya diperlukan injeksi hingga 6-10 liter cairan per hari. Saline isotonik disuntikkan ke pasien dengan hipotensi, dan dalam kasus lain, salin 0,45%, karena osmolaritas plasma biasanya meningkat secara signifikan. Pada saat yang sama, laju injeksi cairan harus tinggi: 1000 ml / jam dalam 1-2 jam pertama, kemudian - 300-500 ml / jam selama 24 jam pertama. Tingkat pemberian tergantung pada intensitas buang air kecil, tekanan darah dan respon sirkulasi terhadap beban air yang besar. Segera setelah glikemia turun menjadi 250 mg%, larutan glukosa 5% diberikan sebagai pengganti salin, mempertahankan glikemia pada tingkat 250-300 mg% untuk mencegah sulitnya memprediksi hipoglikemia dan perkembangan edema serebral [3,9].

Berbagai macam rejimen terapi insulin diabetes ketoasidosis telah diusulkan, tetapi menentukan keberhasilan pengobatan, terutama pengujian glikemia rutin setiap jam dengan evaluasi operasi tentang efektivitas pemberian dosis insulin sebelumnya. Digunakan untuk mengobati hanya insulin sederhana, lebih disukai manusia. Awalnya, insulin intravena sederhana yang disuntikkan dalam dosis 10 unit diberikan, dan pada saat yang sama, pemberian insulin intravena konstan dimulai dengan laju 6 unit / jam atau lebih tepatnya 0,1 unit / kg / jam. Solusi insulin untuk pemberian intravena disiapkan pada tingkat - 25 unit sederhana per 250 ml saline. Ketika metode pemberian insulin intramuskular digunakan untuk menghilangkan koma, diberikan setiap jam pada tingkat 0,1 U / kg berat badan. Insulin intramuskular intravena atau jam terus menerus dilanjutkan sampai pH darah dinormalisasi. Selanjutnya, pergi ke terapi insulin intensif [3,9].

Glikogenosis (glikogenosis; sinkronisasi. Penyakit Glinkenovaya). Sejumlah penyakit keturunan terkait dengan gangguan metabolisme glikogen. Penyakit-penyakit ini disebut glikogenosis. Mereka muncul karena kurangnya atau tidak adanya enzim yang mengkatalisasi proses dekomposisi atau sintesis glikogen, dan ditandai oleh akumulasi berlebihan di berbagai organ dan jaringan [7].

Untuk memahami perkembangan glikogenosis, perlu untuk mempertimbangkan poin utama metabolisme glikogen. Polisakarida ini adalah polimer dari subunit D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan 1,4-glikosidik ke dalam rantai linier yang memiliki cabang melalui ikatan 1,6-glikosidik.

Monomer glukosa dalam komposisi UDP-glukosa termasuk dalam rantai glikogen oleh glikogen sintase (dengan pelepasan air), membentuk 1,4 ikatan. Rantai samping (karena ikatan 1,6) menempelkan enzim percabangan (a-glukan glikosil-1,6-transferase). Molekul glikogen berkumpul dan membentuk partikel besar yang terlihat melalui mikroskop elektron. Enzim nonkovalen dari sintesis dan degradasi glikogen dikaitkan dengan partikel-partikel ini.

Glikogen dibelah oleh fosforilase, menyerang ikatan 1,4-glikosidik dengan pelepasan glukosa-1-fosfat. Koneksi cabang memotong amylo-1,6-glucosidase, yang melepaskan glukosa. Glukosa 1-fosfat termasuk dalam glikolisis, atau dalam siklus pentosa, atau dihidrolisis oleh fosfatase menjadi glukosa. Sintesis dan pemecahan glikogen dikendalikan oleh hormon, yang melalui sistem adenilat siklase memberikan fosforilasi-defosforilasi glikogen sintase dan fosforilase. Fosforilasi meningkatkan aktivitas fosforilase dan mengurangi aktivitas sintetase.

Dengan kebutuhan mendesak akan glukosa, sel-sel p dari pankreas mengeluarkan glukagon, yang melalui adenilat siklase mengaktifkan fosforilase dengan fosforilasi, mengubahnya menjadi bentuk aktif. Yang terakhir melepaskan glukosa dari molekul glikogen. Fosforilasi simultan glikogen sintetase membatasi sintesisnya. Ketika karbohidrat dicerna secara berlebihan dengan makanan, kelenjar pankreas sel B mengeluarkan insulin, yang mengaktifkan glikogen sintetase. Glukosa yang memasuki sel sebagian menonaktifkan fosforilase dengan mengikat dengannya [2,8].

Glycogenosis tipe I (syn:. Penyakit Gierke, Gierke sindrom - Van Creveld, gepatonefromegalny G., G. nefromegalichesky) terjadi paling sering, ditandai hypotrophy dengan hepatomegali, sering meningkatkan ginjal, hipoglikemia, hiperlaktatemia, hipertrigliseridemia, dan perdarahan hiperurisemia. Gejala patologis sudah muncul di tahun pertama kehidupan. Ekspresi wajah yang khas adalah "tampilan boneka Cina" [2,3,7].

Di jantung penyakit ini adalah cacat pada glukosa hati-6-fosfatase, yang membatasi pelepasan glukosa ke dalam darah selama pemecahan glikogen di hati. Dalam hal ini, sebagian besar glukosa-6-fosfat terlibat dalam jalur utama transformasi dan dalam siklus pentosa fosfat. Akibatnya, produksi laktat meningkat, yang menghambat pelepasan urat oleh ginjal.

Akselerasi glikolisis dan glikogenolisis menyebabkan penipisan gugus ATP dan, akibatnya, pada percepatan pemecahan nukleotida menjadi asam urat. Dengan demikian, hiperurisemia disebabkan, di satu sisi, oleh keterlambatan ekskresi urat (penghambatan oleh laktat), di sisi lain, oleh peningkatan pembentukan karena percepatan pembusukan nukleotida.

Hipoglikia (penyebab kejang), karena glukosa yang tidak cukup masuk ke dalam darah, disertai dengan penurunan kadar insulin, yang mempercepat lipolisis, pelepasan asam lemak bebas. Di sisi lain, karena percepatan glikolisis, pembentukan 3-fosfogliseraldehida dan oksidasi menjadi asam 1,3-difosfogliserat, disertai dengan akumulasi NADH2, meningkat. Peningkatan konsentrasi NADH2 merangsang sintesis trigliserida dari α-gliserofosfat dan asam lemak bebas. Akibatnya, hipertrigliseridemia [2].

Kehadiran hiperlaktatemia, hiperurisemia, dan hipoglikemia membuat penyakit Girke dicurigai. Saring diagnosis memungkinkan tidak adanya reaksi hiperglikemik terhadap pengenalan glukagon, glukosa atau galaktosa. Faktanya adalah bahwa dengan tidak adanya glukosa-6-fosfatase, glukosa-6-fosfat yang dihasilkan tidak akan berubah menjadi glukosa dan kadar dalam darah tidak akan meningkat.

Keyakinan absolut dalam diagnosis diberikan dengan mengidentifikasi defisiensi glukosa-6-fosfatase pada biopsi hati.

Penyakit ini diturunkan secara resesif autosom.

Glikogenosis tipe II (sinonim: penyakit Pompe, G. generalisasi,) sudah muncul di awal tahun pertama kehidupan: lesu, pertambahan berat badan lambat, sianosis, lidah sering meningkat. Penyebab penyakit ini adalah cacat maltase asam (α -1,4-glukosidase), yang merupakan enzim lisosom yang memecah glikogen menjadi glukosa. Dengan tidak adanya enzim, glikogen terakumulasi dalam lisosom, dan kemudian dalam sitosol.

Diagnosis ditegakkan dengan mempelajari spesimen biopsi hati atau otot - tidak adanya maltase asam. Dimungkinkan untuk membuat cacat secara prenatally sesuai dengan hasil studi sel amniotik [2, 7, 8].

Diwarisi oleh tipe resesif autosom.

Glikogenosis tipe III (syn.: Penyakit Cory, limitdextrinosis, penyakit Forbes) ditandai oleh hipotonia otot, hipertrofi kelompok otot tertentu, gangguan konduksi jantung dan sirkulasi darah, hipoglikemia, dan wajah kepompong.

Penyakit ini didasarkan pada cacat pada amillo-1,6-glukosidase, yang melanggar pembelahan bercabang dalam molekul glikogen. |

Tanda-tanda laboratorium dekat dengan yang diamati pada penyakit Ghirke: hiperglikemia, hipertrigliseridemia, hiperurisemia, dan juga hiperkolesterolemia.

Berbeda dengan gejala penyakit Girke, pengenalan galaktosa atau fruktosa meningkatkan glikemia, karena fungsi glukosa-6-fosfatase. Tes glukagon tidak menyebabkan hiperglikemia, tetapi tidak meningkatkan kandungan laktat.

Dalam spesimen biopsi hati, aktivitas amillo-1,6-glukosidase berkurang.

Diwarisi oleh tipe resesif autosom [2,7,8].

Glikogenosis tipe IV (syn.: Penyakit Andersen, amilopektinosis, difus dengan sirosis hati) bermanifestasi sebagai sirosis hati dengan penyakit kuning dan gagal hati, karena akumulasi glikogen di hati. Kemudian, kelemahan otot, juga disebabkan oleh akumulasi glikogen, bisa bergabung. Endapannya yang berlebihan dikaitkan dengan defek pada enzim percabangan (amylo-1,4; 1,6-transglucosidase). Enzim ini membatasi pertumbuhan cabang eksternal, jika tidak ada, glikogen berbeda dengan cabang eksternal yang sangat panjang dengan cabang bertitik jarang.

Kehadiran gagal hati sebagai satu-satunya gejala membutuhkan pengecualian galaktosemia dan intoleransi fruktosa herediter, tirosinemia, dan penyakit Wilson. Diagnosis dibuat sesuai dengan hasil studi tentang aktivitas enzim percabangan dalam leukosit.

Diwarisi oleh tipe resesif autosom [2].

Glikogenosis tipe V (sinonim: penyakit Mac-Ardla, penyakit Mac-Ardla-Schmid-Pearson, insufisiensi miofosforilase) terjadi untuk pertama kalinya sekitar 30 tahun: nyeri otot setelah latihan sedang, kelemahan otot, kejang otot, takikardia. Hubungan penyakit dengan defisiensi otot fosforilase, yang berbeda dari hati.

Cacat didiagnosis berdasarkan data laboratorium: setelah kerja otot yang kuat dalam darah, aktivitas enzim otot, kreatin fosfokinase, aldolase dan laktat dehidrogenase, meningkat, tetapi konsentrasi laktat tetap normal. Faktanya adalah bahwa laktat dengan beban otot meningkat karena percepatan konsumsi glukosa oleh otot. Dengan tidak adanya fosforilase otot, energi otot disediakan bukan oleh glukosa, tetapi oleh asam lemak.

Diwarisi oleh tipe resesif autosom [7,8].

Glikogenosis tipe VI (sinonim: Penyakit Hers, kekurangan hepato-fosforilase) adalah yang termudah, namun, varian dari penyakit akumulasi glikogen, dimanifestasikan oleh hepatomegali, sedikit keterlambatan pertumbuhan, hipoglikemia sedang, lipemia. Dasar dari penyakit ini adalah pelanggaran terhadap aktivasi foforilazy hati. Situs disfungsi aktivasi enzim pada pasien yang berbeda tidak sama - cacat dalam aktivasi protein kinase, fosforilase kinase, atau fosforilase itu sendiri. Pada sebagian besar pasien, tidak adanya fosforilase kinase diamati.

Laboratorium: hipoglikemia tidak selalu terdeteksi, tetapi glukagon tidak menyebabkan peningkatan glikemia. Perubahan ini, bersama dengan kemudahan aliran, memungkinkan untuk mencurigai penyakit tersebut. Namun, diagnosis akhir

dapat ditetapkan hanya dengan menilai aktivitas kompleks fosforilase dalam leukosit.

Diwarisi oleh tipe resesif autosom [2,7,8].

Glikogenosis Tipe VII (sinonim: penyakit Thomson, defisiensi hepatophosphoglucomutase) mengingatkan pada penyakit Mac-Ard болезнь oleh fakta bahwa beban otot menyebabkan nyeri otot dan disertai dengan hiperlaktat dan hiperpiruudemia, mioglobulinuria mungkin terjadi. Berbeda dalam mekanisme metabolisme karbohidrat di otot - kurangnya phosphoglucomutase. Diagnosis dibuat berdasarkan penurunan aktivitas enzim ini dalam eritrosit [2,8]. Diwarisi oleh tipe resesif autosom.

Glikogenosis Tipe VIII (sinonim: penyakit Tarui, insufisiensi miofosfofruktokinase,) - glikogenosis karena kekurangan atau tidak adanya aktivitas fosfofruktokinase pada otot; Ini ditandai oleh kelemahan otot, peningkatan kelelahan, dan tidak adanya hiperlaktasidemia setelah latihan [2].

Glikogenosis tipe IX (sinonim: penyakit Hag) serupa dalam manifestasi dengan glikogen genosis tipe YI. Alasannya adalah rendahnya aktivitas fosforilase dalam hepatosit. ditandai dengan hepatomegali, kurang nafsu makan; diwarisi oleh resesif, jenis yang berhubungan dengan jenis kelamin. Ini dapat dianggap sebagai salah satu varian penyakit Gers yang ditentukan.

Glycogenosis dikombinasikan (g, combinata) -glycogenosis karena defisiensi gabungan beberapa enzim, seperti glukosa-6-fosfatase dan amillo-1,6-glukosidase dan (atau) enzim bercabang glikogen [2].

Tabel 2. Jenis glikogenosis dan karakteristiknya [8].

Biokimia diabetes tipe 2

Kekurangan asam a-1,4 glukosidase

Hati, limpa, ginjal, otot, jaringan saraf, sel darah merah

Penyakit Forbes Tipe III atau Penyakit Cory

Tidak adanya aktivitas amillo- (1 → 6) -glukosidase dan atau glikogenesis enzim lengkap atau parsial

Cabang luar pendek pendek (batas dekstrin)

Hati, otot, leukosit, sel darah merah

Tipe IV, penyakit Andersen

Cabang eksternal dan internal panjang dengan sejumlah kecil titik cabang (amilopektin)

Hati, otot, leukosit

Tipe V, penyakit MacArdla

Kekurangan otot fosforilase

Tipe VI, penyakit Gers

Kekurangan fosforilase hati

Tipe VII, penyakit Thomson

Hati dan / atau otot

Tipe VIII, penyakit Tarui

Ketidakcukupan atau ketiadaan total otot fosfofruktokinase

Tipe IX, penyakit Haga

Kekurangan fosforilase kinase B

Pengaturan laju reaksi dari jalur metabolik tertentu merupakan aspek yang diperlukan dalam fungsi terkoordinasi jalur metabolik konjugat untuk memenuhi kebutuhan masing-masing sel, organ, atau organisme secara keseluruhan. Dalam kebanyakan kasus, regulasi dilakukan dengan mengubah kecepatan satu atau dua reaksi utama yang dikatalisasi oleh "enzim pengatur". Faktor pengaturan utama untuk enzim tersebut adalah konsentrasi substrat, yang menentukan laju keseluruhan pembentukan produk dari jalur metabolisme yang diberikan. Pada saat yang sama, faktor-faktor lain yang mempengaruhi aktivitas enzim, seperti suhu dan pH, konstan pada hewan berdarah panas dan memiliki sedikit nilai untuk mengatur laju metabolisme. Selain itu, ada reaksi tertentu yang enzimnya memiliki K_m kurang dari konsentrasi substrat yang normal, mereka disebut membatasi reaksi.

Jelas bahwa poin utama dari tindakan pengaturan adalah “enzim pengatur”. Aktivitas enzim tersebut, paling sering, dilakukan berdasarkan prinsip "umpan balik" atau "koneksi langsung" di bawah aksi modulator alosterik. Mereka mengubah konformasi makromolekul enzim pengatur, meningkatkan atau mengurangi aktivitas katalitiknya.

Yang tidak kalah penting adalah regulasi hormonal, yang dilakukan dengan menggunakan beberapa mekanisme, salah satunya adalah modifikasi kovalen enzim oleh fosforilasi dan defosforilasi. Proses ini melibatkan cAMP dan protein kinase yang tergantung cAMP dan disebut regulasi hormon yang cepat. Mekanisme kedua, regulasi hormon yang lambat, hormon bertindak sebagai penginduksi atau penekan sintesis mRNA dalam nukleus atau sebagai stimulator pada tahap terjemahan sintesis protein pada tingkat ribosom. Mekanisme seperti ini diterapkan agak lambat.

Salah satu tugas paling penting dari sistem regulasi metabolisme karbohidrat adalah juga menjaga konsentrasi glukosa pada tingkat tertentu dalam batas 3,3 - 5,5 mM / l - memastikan proses normal proses katabolisme dan anabolisme dalam jaringan. Konsentrasi glukosa yang konstan dalam darah adalah hasil dari keseimbangan yang cukup kompleks antara proses glukosa yang memasuki darah dan proses pemanfaatannya dalam organ dan jaringan. Sistem endokrin tubuh memainkan peran penting dalam menjaga konsentrasi konstan glukosa dalam darah. Dalam hal ini, hormon dibagi menjadi: meningkatkan kadar glukosa dalam darah (glukagon, adrenalin, glukokortikoid (bagi manusia itu sebagian besar kortisol), hormon somatotropik, tiroksin) dan menurunkan kadar glukosa dalam darah.

Hanya insulin yang termasuk dalam kelompok kedua. Juga, hormon dapat dibagi menjadi hormon aksi langsung pada metabolisme energi dan hormon aksi tidak langsung (hormon somatotropik).

Patologi metabolisme karbohidrat: Dalam hal kandungan karbohidrat dalam darah, ada dua bentuk penyimpangan: hipoglikemia dan hiperglikemia. Peningkatan glukosa darah - hiperglikemia dapat terjadi sebagai akibat dari glukoneogenesis yang terlalu intensif atau sebagai akibat dari penurunan kemampuan pemanfaatan glukosa oleh jaringan, misalnya, jika proses transpornya melalui membran sel terganggu. Glukosa darah rendah - hipoglikemia - mungkin merupakan gejala dari berbagai penyakit dan kondisi patologis, dan otak sangat rentan dalam hal ini: disfungsi fungsi yang tidak dapat diubah fungsinya dapat terjadi akibat hipoglikemia.

Dalam beberapa kasus, cacat yang ditentukan secara genetik pada enzim metabolisme karbohidrat adalah penyebab banyak penyakit keturunan. Contoh dari gangguan metabolisme herediter yang ditentukan secara genetik dari monosakarida adalah galaktosemia (cacat dalam sintesis enzim galaktosa-1-fosfaturidiltransferase),

fructosuria (cacat fruktosa fosfat aldolase). Kelompok yang signifikan adalah

penyakit glikogen yang terkait dengan herediter, yaitu gangguan yang ditentukan secara genetik dari jalur metabolisme sintesis atau pemecahan glikogen. Dapat diamati atau akumulasi glikogen yang berlebihan di dalam sel ── glikogenosis, atau tidak adanya (kandungan rendah) glikogen di dalam sel ── aglikogenosis. Ketika glikogenosis sebagai akibat dari tidak adanya salah satu enzim yang terlibat dalam pemecahan glikogen, glikogen menumpuk di dalam sel, dan akumulasi glikogen yang berlebihan menyebabkan gangguan fungsi sel dan organ. Dalam beberapa kasus, salah satu enzim sintesis glikogen rusak, akibatnya, glikogen dengan struktur anomali terakumulasi dalam sel, yang terurai lebih lambat dan, akibatnya, terakumulasi dalam sel. Prevalensi glikogenosis dapat bersifat lokal, dalam hal ini, glikogen menumpuk di salah satu (kadang-kadang dua) organ, tetapi mereka dapat digeneralisasi, di mana glikogen menumpuk di

sel-sel banyak organ. Lebih dari selusin glikogenosis diketahui, berbeda satu sama lain dalam sifat cacat enzim.

Di antara keadaan patologis metabolisme karbohidrat, dalam makalah ini, penyakit saat ini adalah diabetes mellitus. Ada dua bentuk utama diabetes mellitus: insulin-dependent (tipe 1) dan insulin-independent (tipe 2).

Puncak insiden NIDDM adalah pada usia 10-12 tahun, sedangkan IDDM dipengaruhi oleh orang tua. Menurut WHO, saat ini ada sekitar 100 juta orang dengan diabetes, dan 200-300 juta menderita diabetes laten.

Semua hal di atas menegaskan pentingnya metabolisme karbohidrat dalam tubuh manusia. Dan itu memanifestasikan dirinya di hadapan banyak hubungan metabolisme karbohidrat dan metabolisme protein, lipid dan mineral, dan dalam kelimpahan enzim-enzim (ditentukan secara genetik), yang sebagian besar memerlukan penelitian lebih lanjut dan pengembangan metode pengobatan.

BIOCHEMISTRY OF DIABETES

Diabetes mellitus adalah kelainan multihormonal kronis dari semua jenis metabolisme, ditandai dengan meningkatnya hiperglikemia, glikosuria, pengembangan komplikasi berdasarkan kerusakan pembuluh darah, dan neuropati. Peran utama dalam perkembangan diabetes adalah defisiensi insulin, yang bisa bersifat absolut dan relatif.

Dengan defisiensi insulin absolut, kadar insulin dalam darah berkurang sebagai akibat dari pelanggaran sintesis dan sekresi hormon. Defisiensi insulin relatif disebabkan oleh mekanisme ekstrapankreatik, di mana pengikatan protein dan transfer insulin ke bentuk rendah-aktif, penghancuran enzim hati yang berlebihan, gangguan respons jaringan perifer terhadap insulin, efek antagonis insulin hormon dan non-hormon, dan mekanisme lain yang paling penting. Sintesis dan sekresi insulin dengan insufisiensi relatifnya tidak berubah secara signifikan.

Diabetes mellitus primer adalah kelainan mekanisme regulasi metabolisme insulin. Penyakit ini dapat disebabkan oleh penghancuran sel-sel β pulau pankreas dan defisiensi insulin absolut, atau oleh kombinasi resistensi primer dari jaringan target terhadap insulin, dan sel-sel β terhadap glukosa, menghasilkan defisiensi insulin relatif. Diabetes melitus primer (DM) dibagi menjadi 2 jenis:

· Diabetes mellitus primer tipe 1 (sinonim: insulin-dependent, hypoinsulinemic, juvenile, juvenile, IDDM). Bentuk ini ditandai dengan onset akut, kecenderungan untuk mengembangkan ketoasidosis. Lebih sering terjadi pada anak-anak. IDDM adalah hasil dari proses destruktif sel β yang panjang. Mekanisme perkembangan: gangguan genetik seluler dan imunitas humoral; kerusakan virus atau lainnya pada sel beta tanpa autoimunisasi; kombinasi dari dua yang pertama.

· Tipe P diabetes mellitus primer (sinonim: insulin-independent, hyperinsulinemic, dewasa, lansia, obesitas, NIDDM) Jenis penyakit ini lebih sering terjadi pada orang dewasa. Kecenderungan asidosis tidak diamati. Mekanisme perkembangan: disregulasi sintesis dan sekresi insulin; pelanggaran tingkat reseptor; pelanggaran mekanisme pasca-reseptor yang terlibat dalam implementasi efek biologis.

Diabetes mellitus sekunder, atau sindrom diabetes (hiperglikemik), terjadi sebagai akibatnya, sehubungan dengan penyakit lain yang memengaruhi pankreas atau sistem pengaturan metabolisme karbohidrat. Grup ini termasuk:

· Diabetes sekunder yang disebabkan oleh penghancuran sel β pankreas non-autoimun dengan kerusakan pankreas (pankreatitis kronis, kanker, hemochromatosis, dll.).

· Diabetes sekunder yang disebabkan oleh gangguan endokrin dengan produksi berlebihan hormon kontras-insulin (sindrom Itsenko-Cushing, akromegali, glukogonoma).

· Diabetes iatrogenik sekunder dengan penggunaan obat-obatan (ACTH, corticosteroids).

Gangguan biokimia pada defisiensi insulin meliputi:

1. Hiperglikemia yang disebabkan oleh gangguan transportasi glukosa ke sel dan kompensasi dekomposisi glikogen yang dipercepat. Peningkatan glukosa juga berkontribusi terhadap aktivasi glukoneogenesis karena penghapusan efek represor insulin pada sintesis enzim glukoneogenesis kunci dan peningkatan sekresi glukokortikoid yang menginduksi produksi enzim glukoneogenesis (fosfoenolpiruvat karbokskinase) di hati dan ginjal.

3. Ketonemia dan ketonuria karena fakta bahwa kekurangan glukosa dalam sel menyebabkan penggunaan lemak yang lebih intensif sebagai sumber energi. Asetil-KoA, yang terbentuk secara intensif dengan pemecahan lemak, tidak terbakar sepenuhnya dalam siklus Krebs, dan beberapa di antaranya mengarah pada sintesis benda keton. Akumulasi berlebihan dari yang terakhir menyebabkan ekskresi mereka dalam urin. Akumulasi tubuh keton juga disebabkan oleh fakta bahwa dengan tidak adanya insulin, reaksi dari siklus Krebs terhambat.

4. Pelanggaran keseimbangan asam-basa karena akumulasi produk asam - ketoasidosis. Awalnya, proses ini dikompensasi oleh netralisasi basa asam lengkap dengan sistem buffer. Setelah menipisnya kapasitas buffer, pH dialihkan ke sisi asam (asidosis metabolik tanpa kompensasi).

5. Keseimbangan nitrogen negatif. Peningkatan glukoneogenesis menggunakan asam amino glikoplastik menyebabkan, di satu sisi, hilangnya asam amino dan gangguan sintesis protein, dan di sisi lain, terjadi peningkatan sintesis urea.

6. Dehidrasi hiperosmotik karena ekskresi glukosa dalam jumlah besar, badan keton, produk yang mengandung nitrogen dan natrium. Dehidrasi sel dengan gangguan fungsi otak mengarah pada perkembangan koma diabetik.

Tanggal Ditambahkan: 2015-07-17 | Views: 3283 | Pelanggaran hak cipta

Diabetes mellitus - penyakit biokimia

Diabetes mellitus (DM) adalah penyakit polyetiological yang berhubungan dengan:

dengan penurunan jumlah sel β dari pulau Langerhans,
dengan pelanggaran di tingkat sintesis insulin,
dengan mutasi yang mengarah ke cacat hormon molekuler,
dengan penurunan jumlah reseptor insulin dan afinitasnya dalam sel target,
dengan pelanggaran transmisi sinyal hormon intraseluler.

Ada dua jenis utama diabetes:

1. Diabetes mellitus tergantung insulin (IDDM, diabetes tipe I) - diabetes anak-anak dan remaja (remaja), bagiannya sekitar 20% dari semua kasus diabetes.

2. Diabetes mellitus dependen-insulin (NIDDM, diabetes tipe II) adalah diabetes dewasa, proporsinya sekitar 80%.

Pembagian tipe diabetes menjadi dewasa dan remaja tidak selalu benar, karena ada kasus perkembangan INZSD pada usia dini, juga INZSD dapat menjadi tergantung pada insulin.

Penyebab Diabetes

Perkembangan IDDM adalah karena sintesis insulin yang tidak cukup dalam sel-β pulau Langerhans pankreas. Di antara alasan untuk ini, lesi autoimun dan infeksi dengan virus β-tropik (virus Coxsackie, virus Epstein-Bar, dan gondongan) mulai mengemuka.

Penyebab diabetes mellitus tergantung insulin

Resistensi insulin adalah penyebab utama INZSD karena penurunan sensitivitas sel target terhadap hormon.

Penyebab Resistensi Insulin

Mekanisme reseptor

Gangguan fungsional reseptor - memperlambat pengikatan insulin dan respons terhadapnya:

meningkatkan diameter dan luas permukaan sel lemak (obesitas) - mengurangi laju pembentukan reseptor mikroagregat,
peningkatan viskositas membran (penurunan proporsi asam lemak tak jenuh dalam fosfolipid, peningkatan kadar kolesterol),
memblokir reseptor insulin dengan antibodi,
pelanggaran membran sebagai akibat dari aktivasi proses LANTAI.

Pelanggaran struktural pada reseptor - jangan biarkan kontak dengan hormon atau menanggapi sinyalnya.

perubahan konformasi reseptor insulin di bawah pengaruh produk stres oksidatif,

Mekanisme pasca-reseptor

Mekanisme postreceptor disertai dengan melemahnya sinyal melalui jalur kinase FI-3:

1. Cacat pembawa transmembran glukosa (GluT4),

2. Pelanggaran jalur pensinyalan aktivasi protein.

Dua mekanisme untuk timbulnya resistensi insulin telah diusulkan:

fosforilasi serin (tetapi bukan tirosin) dalam komposisi IRS mengurangi kemampuannya untuk mengikat dengan FI-3 kinase dan melemahkan aktivasinya. Proses ini dikatalisis oleh berbagai kinase serin-treonin, yang aktivitasnya meningkat dengan peradangan, stres, hiperlipidemia, obesitas, makan berlebihan, disfungsi mitokondria.
ketidakseimbangan antara jumlah subunit FI-3 kinase (p85 dan p110), karena subunit ini dapat bersaing untuk situs pengikatan yang sama dengan protein IRS. Ketidakseimbangan ini mengubah aktivitas enzim dan mengurangi transfer sinyal. Alasan peningkatan patologis dalam rasio p85 / p110 menunjukkan diet tinggi kalori.

Penyebab diabetes mellitus yang tidak tergantung insulin

Umur (paling sering)

Manifestasi kompleks gejala

Penampilan (sebelum perawatan)

Penurunan berat badan (sebelum perawatan)

Konsentrasi insulin darah

Konsentrasi C-peptida

Sejarah keluarga

Ketergantungan insulin

Kecenderungan untuk ketoasidosis

Diagnostik

Diagnosis diabetes mellitus tergantung insulin dibuat jika:

1. Ada gejala klasik (poliuria, polidipsia, penurunan berat badan) dan konsentrasi glukosa puasa dalam beberapa tes darah kapiler berulang lebih dari 6,1 mmol / l.

2. Dalam kasus yang meragukan (dan hanya!) - tidak adanya gejala dalam kombinasi dengan ambiguitas hasil tes - tes stres dengan glukosa dianjurkan. Ini terdiri dari asupan glukosa oleh subyek pada tingkat 1,5-2,0 g per kg berat badan. Sampel darah diambil segera sebelum mengambil glukosa (nol menit, tingkat "toscak") dan kemudian setelah 30, 60, 90 dan 120 menit, jika perlu selama 180 menit.

Biasanya, dalam unit relatif, peningkatan konsentrasi glukosa adalah 50-75% pada menit ke-60 penelitian dan menurun ke nilai dasar dengan 90-120 menit. Secara absolut, seperti yang direkomendasikan oleh WHO, kenaikan kadar glukosa tidak boleh lebih dari 7,5 mmol / l dengan awal 4,0-5,5 mmol / l.

Terkadang sampel diambil hanya pada 0 dan 120 menit, tetapi ini tidak diinginkan, karena informasi tambahan tentang keadaan tubuh tidak ada. Misalnya, dengan kecuraman bagian menaik dari kurva, seseorang dapat menilai aktivitas n.vagus, yang bertanggung jawab untuk sekresi insulin, fungsi penyerapan usus, kemampuan hati untuk menyerap glukosa. Sebagai contoh, hati "lapar" dengan simpanan glikogen yang habis mengkonsumsi glukosa dari vena portal lebih aktif dibandingkan dengan "penuh", dan peningkatan kurva lebih halus. Kurva yang serupa diamati ketika penyerapan glukosa memburuk karena penyakit pada mukosa usus. Dengan sirosis hati, yang terjadi adalah sebaliknya.

Cukup sering pada orang dewasa, alih-alih beban glukosa, sarapan biasa digunakan, dan darah diambil pada 1, 2 atau 2,5 jam setelahnya. Jika kadar glukosa pada waktu yang ditentukan tidak kembali normal, maka diagnosis diabetes dikonfirmasi.

Kurva hiperglikemik dimanifestasikan oleh peningkatan 2-3 kali kadar glukosa darah setelah berolahraga, yang mengindikasikan pelanggaran interaksi hormonal.

Normalisasi indikator sangat lambat dan berakhir tidak lebih awal dari 150-180 menit. Penyebab paling umum dari kurva tersebut adalah diabetes mellitus tipe 1 dan 2 yang laten atau kerusakan pada parenkim hati. Kelebihan katekolamin pada pheochromocytoma dan triiodothyronine pada hipertiroidisme, hiperkortisisme, dan penyakit hipotalamus dan hipofisis juga tampak sebagai kurva hiperglikemik.

Ketika mengukur kadar glukosa setelah makan pada pasien dengan diabetes mellitus yang terkontrol dengan baik, hasilnya harus dalam kisaran 7,6-9,0 mmol / l. Nilai lebih besar dari 9,0 mmol / L berarti bahwa dosis insulin salah dan diabetes tidak dikompensasi.

Jenis kurva glikemik setelah pemuatan glukosa

Kurva hipoglikemik - peningkatan konsentrasi glukosa tidak lebih dari 25% dengan pengembalian cepat ke nilai awal. Diamati dengan adenoma pulau Langerhans, hipotiroidisme, hipofungsi korteks adrenal, penyakit usus dan dysbacteriosis, helminthiasis.

Komplikasi diabetes

Konsekuensi cepat

Efek cepat biasanya merupakan karakteristik IDDM.

1. Hiperglikemia tinggi - karena praktis tidak ada pengaruh insulin endogen dan pengaruh glukagon, adrenalin, kortisol, hormon pertumbuhan yang berlaku.

2. Glucosuria - sebagai akibat dari melebihi ambang batas ginjal untuk glukosa, yaitu konsentrasi glukosa darah yang muncul dalam urin (sekitar 10,0 mmol / l). Biasanya, dalam urin, kadar glukosa 0,8 mmol / l dan hingga 2,78 mmol / hari, di unit lain sekitar 0,5 g / hari, dengan diabetes, jumlah glukosa yang hilang mencapai 100 g / hari atau lebih.

3. Dominasi katabolisme protein dibandingkan anabolisme menyebabkan akumulasi produk metabolisme nitrogen, terutama urea, dan peningkatan eliminasi. Kerangka karbon asam amino masuk ke glukoneogenesis.

4. Glukosa dan urea menahan air secara osmotik dalam lumen tubulus ginjal dan terjadi poliuria, volume urin meningkat 2-3 kali lipat. Pusat kehausan diaktifkan dan polidipsia dimulai.

5. Peningkatan dekomposisi TAG dalam jaringan adiposa dan hati menyebabkan oksidasi asam lemak sangat tinggi dan akumulasi produk teroksidasi mereka, badan keton. Hal ini menyebabkan ketonemia, ketonuria, dan ketoasidosis. Pada diabetes mellitus, konsentrasi badan keton meningkat 100-200 kali dan mencapai 350 mg% (normalnya adalah 2 mg% atau 0,1-0,6 mmol / l).

6. Dengan poliuria, ion natrium dan kalium dan ion bikarbonat hilang bersama urin, yang memperburuk asidosis.

7. Akibatnya, poin 4, 5, 6, ada dehidrasi (dalam kasus yang parah hingga 5 l) dari tubuh, yang terdiri dari penurunan volume darah, yang menyebabkan dehidrasi sel dan kerutan (kulit longgar, mata cekung, bola mata lembut, selaput lendir kering), pengurangan tekanan darah. Asidosis menyebabkan sesak napas (pernapasan Kussmaul, Kussmaul) dan dehidrasi tambahan.

8. Dehidrasi pasti menyebabkan insufisiensi sirkulasi dalam jaringan - glikolisis anaerob diaktifkan, laktat menumpuk, dan asidosis laktat terjadi di samping ketoasidosis.

10. Pengasaman lingkungan merusak interaksi insulin dengan reseptor, sel-sel menjadi tidak sensitif terhadap insulin - resistensi insulin berkembang.

11. Asidosis darah mengurangi konsentrasi 2,3-difosogliserat dalam eritrosit. Ini, meningkatkan afinitas hemoglobin untuk oksigen, menciptakan hipoksia jaringan dan memperburuk asidosis laktat.

Komplikasi cepat diabetes mellitus yang bergantung pada insulin

Efek jangka panjang

Karakteristik untuk kedua jenis diabetes.

Hiperglikemia secara dramatis meningkatkan penyerapan glukosa oleh jaringan yang tidak tergantung insulin (khususnya, sel dinding arteri, endotelium, sel Schwann, eritrosit, lensa dan retina, testis dan sel ginjal glomerulus), metabolisme glukosa khusus secara paksa diaktifkan di dalamnya. Intensitas yang terakhir hanya ditentukan oleh ketersediaan glukosa:

1. Konversi glukosa menjadi sorbitol.

Sorbitol menembus membran sel dengan buruk, penumpukannya dalam sitosol menyebabkan pembengkakan sel secara osmotik dan gangguan fungsi mereka. Misalnya, terjadinya katarak lensa, perkembangan neuropati (gangguan sentuhan) akibat gangguan pada sel Schwann.

Konversi glukosa menjadi sorbitol

2. Glikosilasi nonenzymatic dari berbagai protein, perubahan sifatnya dan aktivasi sintesisnya karena kelebihan energi:

sintesis glikoprotein dari membran dasar meningkat glomeruli ginjal, yang mengarah pada oklusi kapiler dan gangguan filtrasi,
sintesis glikoprotein dalam tubuh vitreus dan retina meningkat, yang menyebabkan edema dan pendarahan retina,
protein lensa glikosilasi digabungkan menjadi agregat besar yang menyebarkan cahaya, yang menyebabkan kekeruhan lensa dan katarak,
glikosilasi hemoglobin dalam eritrosit, pembentukan hemoglobin terglikasi HbA1C,
glikosilasi protein dari sistem koagulasi, yang meningkatkan viskositas darah,
glikosilasi protein LDL mengurangi pengikatannya pada reseptor dan meningkatkan konsentrasi kolesterol dalam darah, yang menyebabkan makroangiopati dan perkembangan aterosklerosis otak, jantung, ginjal, anggota badan.
glikosilasi protein HDL, yang meningkatkan afinitasnya terhadap reseptor dan eliminasi cepat dari aliran darah,
Makroangiopati akhirnya terjadi, dan aterosklerosis pembuluh otak, jantung, ginjal, dan ekstremitas berkembang. Karakteristik utamanya untuk INZSD.

Biokimia diabetes tipe 2

Biokimia diabetes

Diabetes. BIOCHEMISTRY VISUAL. Jan Kohlman, Rem Klaus-Heinrich, Jürgen Wirth

10. Diabetes

Biokimia diabetes tipe 2

BIOCHEMISTRY OF DIABETES

Diabetes mellitus - penyakit biokimia

Penyebab Diabetes

Penyebab diabetes mellitus tergantung insulin

Penyebab Resistensi Insulin

Mekanisme reseptor

Mekanisme pasca-reseptor

Penyebab diabetes mellitus yang tidak tergantung insulin

Diagnostik

Jenis kurva glikemik setelah pemuatan glukosa

Komplikasi diabetes

Konsekuensi cepat

Komplikasi cepat diabetes mellitus yang bergantung pada insulin

Efek jangka panjang

Konversi glukosa menjadi sorbitol

Baca Lebih Lanjut Tentang Diabetes

Gejala Diabetes

Indeks Glikemik