Диабет 2 типа на протяжении долгих лет считался болезнью, течение которой можно замедлить, но излечиться от нее полностью было невозможно. Исследования подтверждали в целом это мнение: у людей с первыми признаками диабета выработка инсулина снижалась медленно, но верно, год за годом, и через 10 лет уже не менее половины из них нуждались в инъекциях инсулина. Однако в последние годы появляется все больше доказательств того, что этот вид сахарного диабета можно не только остановить, но и обратить вспять. MedAboutMe разбирался, почему развивается диабет и как этому можно противостоять.
Глюкоза — главный углевод организма
Глюкоза — это простейший сахар, углевод, состоящий всего из одного шестичленного кольца, и главный источник энергии для нашего тела. Из кишечника глюкоза, в отличие от большинства других углеводов, всасывается в кровь без изменений. И даже другие простые углеводы, такие как фруктоза, добираются до печени и тоже претерпевают трансформацию в глюкозу.
Для переработки глюкозы органами и тканями нужен гормон инсулин, который вырабатывается в поджелудочной железе, в бета-клетках, скопления которых являются частью островков Лангерганса. Большинство органов и тканей являются инсулинзависимыми, то есть могут перерабатывать глюкозу только при наличии инсулина. А вот мозг и нервная система — это инсулиннезависимые органы, так как они умеет усваивать глюкозу и без помощи этого белка.
Глюкоза может запасаться в виде гликогена — тоже при помощи инсулина. Гликоген откладывается в печени и мышцах, чтобы при необходимости снова трансформироваться в глюкозу.
Как происходит усвоение глюкозы?
Когда в организм человека поступает еда, концентрация глюкозы в крови по мере ее переваривания возрастает. Это запускает процессы выработки инсулина бета-клетками. Клетки скелетной мускулатуры и жировой ткани для переноса глюкозы внутрь имеют специальный белок-транспортер ГЛЮТ-4. Пока инсулина нет — ГЛЮТ-4 плавает в цитоплазме клеток. Как только начинает вырабатываться инсулин, ГЛЮТ-4 транспортируется к клеточной мембране и образует с другими белками «ворота» для молекул глюкозы. Без таких «ворот» глюкоза в клетку попасть не может.
Глюкозные транспортеры (GLUT, ГЛЮТ) — это целая компания белков-переносчиков глюкозы через клеточную мембрану. У человека есть более 10 разных типов ГЛЮТ, но только 7 из них занимаются транспортом глюкозы. Не всем из них нужен инсулин, чтобы начать пропускать глюкозу внутрь клетки.
Итак, инсулин обеспечивает проникновение глюкозы внутрь инсулинзависимых органов, угнетает процесс производства глюкозы печенью, а также запускает процессы утилизации и хранения глюкозы в ней. Напомним, что печень при низких концентрациях инсулина (когда человек голодный) вырабатывает глюкозу, чтобы поддерживать нормальный уровень сахара в крови. А когда инсулин растет, печень, напротив, глюкозу запасает.
А если глюкоза поступает из пищи, но при этом никуда не расходуется, ее концентрация в крови растет, и развивается гипергликемия — опасное для человека состояние.
Откуда берется диабет?
При диабете в организме нарушена выработка гормона инсулина или его усвоение. Происходить это может по следующим причинам.
Проблемы с бета-клетками
- Бета-клетки перестают вырабатывать инсулин в нужных объёмах
В 2014 году ученые из Центра диабета при Калифорнийском университете в Сан-Франциско (UCSF) обнаружили, что если лишить мышей гена VHL (это один из маркеров поступления в клетки кислорода в достаточном количестве), то их бета-клетки будут считать, что находятся в условиях острой нехватки кислорода (гипоксии), что приведет к нарушению у них выработки инсулина. У людей тоже встречается сходная ситуация, и это объясняет некоторые случаи развития диабета у худощавых взрослых пациентов. Если у них на протяжении длительного времени постепенно развивается снижение функции бета-клеток, то тогда даже небольшое увеличение массы тела, требующее дополнительной выработки гормона, превышает возможности бета-клеток и провоцирует развитие диабета.
- Развивается повреждение бета-клеток
Бета-клетки могут трансформироваться при инсулиноме — довольно редкой доброкачественной опухоли. При этом они начинают бесконтрольно вырабатывать инсулин, что приводит к патологическому снижению уровня сахара в крови. Врачи в этом случае говорят о тощаковом гипогликемическом синдроме.
Нарушение выработки инсулина происходит при разных вариантах MODY-диабета. Эта болезнь — результат мутации некоторых генов, кодирующих белки, необходимые для производства инсулина.
- Происходит аутоиммунное разрушение бета-клеток
Разрушение бета-клеток происходит при аутоиммунном варианте диабета, когда собственная иммунная система человека начинает атаковать их и постепенно уничтожает вовсе. Именно этот вариант называется сахарным диабетом 1 типа. Среди причин, активирующих иммунную систему против собственной поджелудочной железы, называют генетические факторы, некоторые вирусные инфекции, ряд лекарственных препаратов.
Инсулинорезистентность
- Нарушение синтеза инсулина
Даже незначительное изменение аминокислотной последовательности в процессе синтеза предшественника инсулина — проинсулина приводит к производству аномального, неработающего инсулина. Другой вариант — сбой при превращении проинсулина в собственно инсулин. Такие патологии объединяют в группу инсулинопатий.
- Рецепторов к инсулину слишком мало или они не работают
Рецепторы к инсулину нефункциональны при синдроме Донохью (лепречаунизм) — это генетическое заболевание, которое убивает своего носителя в течение года-двух, а также при синдромах Рабсона—Менделхолла, инсулинорезистентности типа А и других генетических патологиях.
- Не хватает белков-транспортеров глюкозы ГЛЮТ
И в этом случае причин может быть множество: мутации генов, кодирующих выработку ГЛЮТ, сбой при передаче сигнала от инсулина к транспортеру, и др.
- Нарушена реакция организма на регуляторы выработки инсулина
Известно, что одна из причин развития инсулинорезистентности — ожирение. Как так получается? Производство инсулина может быть запущено гормоном голода лептином, который коннектится с центрами голода и насыщения в гипоталамусе и является связующим звеном между клетками жировой ткани (адипоцитами) и бета-клетками островков Лангерганса. Чем больше у человека жира, тем выше в его крови концентрация лептина — развивается гиперлептинемия. На фоне длительной гиперлептинемии угнетается работа мРНК инсулина. С чувствительностью тканей к инсулину связан и уровень адипонектина — гормона, который тоже вырабатывается в белой жировой ткани. При ожирении его концентрация снижается, развивается гипоадипонектинемия и, как результат, снижение чувствительности к инсулину.
Можно ли обратить вспять болезнь?
Восстановить функцию бета-клеток
В 2011 году ученые из Newcastle University (Великобритания) продемонстрировали, что болезнь можно обратить вспять путем ограничения ежедневного объёма потребляемых калорий до 625-850 ккал, причем в основном в виде жидкой пищи. По выдвинутой ими теории причина нарушения выработки инсулина и развития резистентности к нему кроется в избыточном накоплении липидов в печени и в поджелудочной железе. Действительно, переведя пациентов на ограниченную по калориям диету, исследователи уже через неделю добились восстановления чувствительности клеток к глюкозе и печеночному инсулину натощак до пределов нормы, а уменьшения показателей печеночных липидов — на 30%.За 8 недель функция бета-клеток практически нормализовалась.
По данным другого исследования, остановить и даже обратить вспять диабета 2 типа можно при помощи бариатрической операции (уменьшение объёма желудка хирургическим путем) — это также приводит к восстановлению функции бета-клеток. После похудения обнаружилось, что бета-клетки в их поджелудочной способны снова начать вырабатывать инсулин. Причем шунтирование желудка и рукавная гастропластика оказались более эффективными, чем бандажирование желудка.
А в 2014 году команда ученых из Центра диабета UCSF обнаружила, что у животных с пораженными бета-клетками и с нарушенной функцией производства инсулина можно восстановить концентрацию и глюкозы в крови, и инсулина практически до нормального уровня. Для этого надо вводить мышам два конкретных цитокина — цилиарный нейротрофический фактор и эпидермальный фактор роста. Это приводит к перепрограммированию клеток поджелудочной железы, обычно вырабатывающих пищеварительные ферменты (ациноциты), в клетки, способные продуцировать инсулин. Полученные результаты подтвердили, что можно перепрограммировать аноциты в бета-клетки при помощи фармацевтических препаратов.
Снизить инсулинорезистентность
Давно доказано, что избыток жировой ткани — один из ключевых факторов нарушений метаболизма и различных эндокринных патологий. Изменение принципов питания, переход на строгий подсчет калорий, выполнение рекомендаций диетолога — все эти способы помогут избавиться от лишнего веса.
Исследования показывают, что принципиальной разницы между диетами для похудения нет — ключевым моментом является ограничение калорий. Противоречивые данные существуют насчет кетогенной диеты: хотя она эффективно помогает бороться с лишним весом, но в 2018 году швейцарские ученые показали, что даже кратковременный переход на кетогенную диету приводит к увеличению резистентности к инсулину.
К диете следует добавить физическую активность. Физические нагрузки повышают чувствительность мышечных волокон к инсулину. По расчетам экспертов, даже несложные регулярные физические нагрузки на протяжении 2,5 часов в неделю на 30% уменьшают вероятность перехода преддиабета в диабет 2 типа.
В половине случаев сочетание диеты и нагрузок при уже имеющемся диабете позволило восстановить нормальный уровень сахара в крови без помощи лекарств. И, конечно, физическая активность помогает справиться с лишним весом.
В целом, изменение образа жизни в сторону правильного питания и регулярной активности уменьшало вероятность перехода преддиабета в диабет на 58%.
- Можно ли с уверенностью утверждать, что диабет 2 типа излечим? По мнению ученых, да, можно, но пока, на данном этапе развития медицины, не для всех. С другой стороны, остановить течение болезни, вывести ее в ремиссию, которая будет длиться десятилетиями — уже под силу очень многим пациентам. И часть методов не требует редких лекарств и современных технологии — достаточно заняться своим питанием и телом.
- Добавим, что управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) выпустило предупреждение о том, что для борьбы с диабетом не рекомендуется использовать БАД, лекарства, отпускаемые без рецепта, гомеопатию и ряд других препаратов, так как их эффективность не доказана.
