Biochemie Typ 2 Diabetes

Diagnose

Diabetes mellitus (Diabetes mellitus) ist eine weit verbreitete Krankheit, die mit absolutem oder relativem Insulinmangel auftritt. Das Fehlen dieses Peptidhormons (s. S. 78, 82) wirkt sich hauptsächlich auf den Metabolismus von Kohlenhydraten und Lipiden aus. Diabetes tritt in zwei Formen auf. Bei Typ-1-Diabetes (Insulin-abhängiger Diabetes mellitus) sterben Insulin produzierende Zellen in einem frühen Alter infolge einer Autoimmunreaktion ab. Ein weniger schwerer Typ-II-Diabetes (nicht insulinabhängige Form) manifestiert sich normalerweise bei älteren Patienten. Dies kann verschiedene Ursachen haben, z. B. verminderte Insulinsekretion oder eingeschränkte Rezeptorfunktionen.

Insulin wird in den β-Zellen der Langerhans-Pankreasinseln synthetisiert. Wie viele sekretorischen Proteine enthält der Hormonvorläufer (Präproinsulin) ein Signalpeptid, das die Peptidkette innerhalb des endoplasmatischen Retikulums leitet (siehe Seite 226), wo nach Abspaltung des Signalpeptids und dem Schließen von Disulfidbrücken Proinsulin gebildet wird. Letzteres tritt in den Golgi-Apparat ein und wird in zellulären Vesikeln, β-Granula, abgelagert. In diesen Körnchen wird durch Abspaltung des C-Peptids reifes Insulin gebildet, das in Form eines Zink enthaltenden Hexamers (siehe S. 82) bis zur Sekretion verbleibt.

Die Wirkung von Insulin auf den Kohlenhydratstoffwechsel wird auf S. 23 diskutiert. 160. Sein Mechanismus wird reduziert, um die Glukoseausnutzung zu erhöhen und seine Synthese de novo zu unterdrücken. Es sollte hinzugefügt werden, dass der Transport von Glukose aus dem Blut in die meisten Gewebe auch ein insulinabhängiger Prozess ist (Ausnahmen sind die Leber, das zentrale Nervensystem und rote Blutkörperchen).

Insulin beeinflusst auch den Fettstoffwechsel im Fettgewebe: Es stimuliert die Synthese von Fettsäuren aus Glukose, die mit der Aktivierung der Acetyl-CoA-Carboxylase assoziiert ist (siehe S. 164), und erhöht die Bildung von NADPH + H + im GMF (siehe S. 154) ). Eine weitere Funktion von Insulin besteht darin, den Abbau von Fett und den Abbau von Proteinen in den Muskeln zu hemmen. Insulinmangel führt somit zu tiefgreifenden Störungen des intermediären Stoffwechsels, die bei Patienten mit Diabetes mellitus beobachtet werden.

Ein charakteristisches Symptom der Krankheit ist ein Anstieg der Glukosekonzentration im Blut von 5 mM (90 mg / dl) auf 9 mM (160 mg / dl) und mehr (Hyperglykämie, erhöhter Blutzucker). In den Muskeln und im Fettgewebe, den beiden wichtigsten Glukosekonsumenten, wird die Aufnahme und Verwendung von Glukose beeinträchtigt. Die Leber verliert auch ihre Fähigkeit, Blutzucker zu verwenden. Gleichzeitig steigt die Glukoneogenese und gleichzeitig die Proteolyse in den Muskeln. Dies erhöht den Blutzuckerspiegel weiter. Eine gestörte Glukose-Reabsorption in der Niere (ab einer Plasmakonzentration von 9 mM) führt zu einer Ausscheidung im Urin (Glykosurie).

Besonders schwerwiegende Folgen haben den Fettabbau erhöht. In großen Mengen anfallende Fettsäuren werden in der Leber teilweise bei der Synthese von Lipoproteinen (Hyperlipidämie) verwendet, der Rest wird zu Acetyl-CoA abgebaut. Übermäßige Mengen an Acetyl-CoA, die daraus resultieren, dass der Citrat-Zyklus nicht vollständig ausgenutzt werden kann, werden in Ketonkörper umgewandelt (siehe Seite 304). Ketonkörper - Acetessig- und 3-Hydroxybuttersäure - erhöhen die Protonenkonzentration und beeinflussen den physiologischen pH-Wert. Dies kann zu einer schweren metabolischen Azidose führen (diabetisches Koma, s. S. 280). Das resultierende Aceton verleiht dem Atem der Patienten einen charakteristischen Geruch. Außerdem steigt der Gehalt an Anionen von Ketonkörpern (Ketonurie) im Urin an.

Bei mangelhafter Behandlung kann Diabetes mellitus zu Langzeitkomplikationen führen: Veränderungen des Blutgefäßzustands (diabetische Angiopathie), Nierenschaden (Nephropathie), des Nervensystems und der Augen, z. B. der Linse (Katarakt).

Biochemie von Diabetes

Diabetes mellitus. VISUELLE BIOCHEMIE. Jan Kohlman, Klaus-Heinrich Rem, Jürgen Wirth

A. Insulinbiosynthese

B. Folgen eines Insulinmangels

10. Diabetes

Diabetes mellitus (griech. Diabetes; Diabaino Pass-Through-Flow) ist ein chronisches Hyperglykämie-Syndrom, das sich als Folge eines relativen oder absoluten Insulinmangels entwickelt, der durch eine Verletzung aller Arten von Metabolismus, hauptsächlich Kohlenhydraten, sowie die Entwicklung vaskulärer Komplikationen gekennzeichnet ist [7].

Bei einem gesunden Menschen werden pro Tag 40-50 Einheiten Insulin ausgeschieden [2]. In Bezug auf die physiologische Norm ist Glukose der wichtigste Stimulator der Insulinproduktion. Die im Blut enthaltene Glukose stimuliert (offensichtlich durch die Rezeptoren der β-Zellen des Inselapparats) die Insulinproduktion. Es ist nicht klar, ob dieser Effekt durch cAMP oder cGMP realisiert wird. Darüber hinaus wird die Wirkung von Glukose auf die Insulinproduktion offensichtlich aufgrund seiner in β-Zellen gebildeten Metaboliten (möglicherweise Glycerinaldehyd und Dioxyaceton) verwirklicht. Regt die Produktion von Insulin und Mannose an.

Aktivatoren der Insulinproduktion sind auch die Aminosäuren Leucin und Glutaminsäure. Der Mechanismus ihres Einflusses ist unklar, aber in der frühen Kindheit kann man das Auftreten von Hypoglykämie nach einer Belastung mit Leucin enthaltendem Protein (Leucinsensitive Hypoglykämie) beobachten.

Insulinprodukte werden durch somatotropes Hormon und Glucagon sowie durch ein nicht identifiziertes Produkt aus dem Kern der ventromedialen Hypophyse (Somatoliberin?), Enterogormon-Sekretin und Pancreozym sowie Ketonkörpern, Propion-, Buttersäure und Laurinsäure aktiviert [2].

Glucagon kann die Insulinproduktion direkt stimulieren, dies kann jedoch auch indirekt durch die Erhöhung des Blutzuckerspiegels erfolgen. Wachstumshormon beschleunigt die Freisetzung von Insulin direkt aus β-Zellen, aber aufgrund seiner Fähigkeit, das Eindringen von Glukose in die Zelle zu hemmen und die Lipolyse zu aktivieren, hat es eine merkliche diabetische Wirkung.

Die Enterohormone sorgen als Reaktion auf die orale Einnahme von Glukose für einen erhöhten Insulinausstoß. In dieser Hinsicht steigt der Insulinspiegel bei diesem Verabreichungsweg von Zucker stärker an als bei intravenöser Verabreichung.

Insulinsekretionsinhibitoren - Monosaccharide - Derivate von Glucose und Mannose (2-Desoxyglucose und Mannoheptulose) sowie Insulin, Adrenalin, ACTH und Cortisol (die letzten drei können als Faktoren angesehen werden, die die Entwicklung von Diabetes bei chronischem Stress bestimmen). Darüber hinaus ist der Insulinsekretionshemmer Somatostatin, der ebenfalls indirekt wirkt und die Produktion von Wachstumshormon, einem der Stimulanzien der Insulinsekretion, reduziert.

Der Insulindefekt, der dem Diabetes mellitus zugrunde liegt, kann auf verschiedene Synthesestadien oder auf Mechanismen zurückzuführen sein, die seine Wirkung gewährleisten. Zu den wichtigsten molekularen Defekten gehören Defekte:

(1) Umwandlung von Proinsulin in Insulin, das mit Mutationen im Bereich der Verbindung von α- und β-Ketten mit dem C-Peptid in Proinsulin assoziiert ist (in diesem Fall enthalten die blutkranken Personen große Mengen an hormonell inaktivem Proinsulin);

(2) die molekulare Struktur von Insulin (Ersetzen von Fen durch Lei in der Nähe des C-Terminus der β-Kette), wodurch seine Aktivität um eine Größenordnung verringert wird;

(3) Insulinrezeptoren, wenn ein normales Hormon produziert wird, das die Insulinbindung an Zielzellmembranen aufbricht;

(4) Konjugation zwischen dem Insulinrezeptorkomplex und der zweiten Verbindung der Signaltransduktion in die Zelle bei normaler Produktion und der üblichen Anzahl von Insulinrezeptoren in Zielzellen [2].

Die Prädisposition für die Erkrankung ist auf das Auftreten von Diabetes bei beiden Elternteilen oder einem Zwilling, mit einem Geburtsgewicht von über 4,5 kg, häufigen Aborten oder Totgeburten in der Geschichte zurückzuführen.

Gleichzeitig wird die Diagnose eines Prädiabetes in der Regel nachträglich gestellt.

Einstufung von Diabetes:

1. Essentieller Diabetes (primärer, idiopathischer)

Insulinabhängiger Diabetes mellitus (Typ 1) ist durch absoluten Insulinmangel gekennzeichnet, der zur Entwicklung von Ketoazidose neigt. Kinder, Jugendliche, Jugendliche bis 40 Jahre leiden häufiger.

Morphologisches Substrat der Krankheit - die Zerstörung von β-Zellen unter dem Einfluss einer Virusinfektion bei Individuen mit belasteter Vererbung. Das Leben der Patienten hängt von der Einführung von Insulin ab.

Isulin-abhängiger Diabetes mellitus wird unterteilt in:

Diabetes mellitus 1a: Es basiert auf einem Defekt in der antiviralen Immunität (ein Defekt im 6-1-Chromosom, der mit dem HLA-D3, D4-System assoziiert ist), und das HLA-Antigen B15 wird häufiger nachgewiesen. Die Hauptrolle in der Genesis spielt eine Virusinfektion (das Virus ist nicht spezifisch: Es kann ein Influenzavirus, Coxsackie, Paratyphus, Röteln usw. sein). Antikörper gegen Inselzellen werden nicht immer nachgewiesen (d. H. Sie verschwinden nach 1-3 Jahren).

Diabetes mellitus 1b ist eine Autoimmunerkrankung. In Gegenwart von Viren von Mumps, Röteln, Koksaki werden Antikörper gebildet, die mit Antigenen von β-Zellen kreuzreagieren, das Ergebnis ist die Zerstörung von β-Zellen und Insulinproduktionsmangel - Diabetes mellitus. Das erste wird durch HLA - Antigene B3 B8 bestimmt. Es besteht ein Zusammenhang mit anderen Autoimmunerkrankungen. Zum Beispiel Autoimmunthyreoiditis. Antikörper werden während der gesamten Krankheitsdauer gefunden. Mit sd1a und sd1b ist die Klinik gleich: Sie wächst heftig, stark und schnell. Es gibt Durst bis zu 10-15 Liter / Tag, Polyurie, schwere Schwäche, Hypokaliämie und Hypokaliagistiya (Abnahme der Kaliumkonzentration im Gewebe), ein starker Gewichtsverlust (um 10-20 kg) aufgrund von Lipolyse. Die Patienten stellten Übelkeit, Erbrechen und Appetitlosigkeit fest. In wenigen Tagen kann es tödlich sein. 25% der Kinder kommen in einem Krankenhaus mit schwerer Ketoazidose ins Krankenhaus.

Insulinunabhängiger Diabetes mellitus (Typ 2) - Diabetes kann leichter verfolgt werden. Wenn Sie jedoch von einer relativen Insuffizienz zur absoluten Insuffizienz übergehen, ist eine ernste Behandlung erforderlich.

Folgende Faktoren spielen beim Auftreten der Krankheit eine Rolle:

1. Vererbung (ist wichtiger als IDDM), die sich in einer Abnahme der Insulinrezeptoren äußert.

2. Umweltfaktoren (unausgewogene Ernährung; ältere Menschen leiden häufiger darunter)

3. Die Unzulänglichkeit der biologischen Wirkung von Insulin mit normalem oder erhöhtem Gehalt: Die Affinität (Empfindlichkeit) der Insulinrezeptoren der Gewebe wird oft gestört und es wird ein Hyperinsulinismus beobachtet, der zu einer Zunahme des Appetits führt, was wiederum zur Abnahme des Insularapparates führt.

Hyperinsulinismus tritt am häufigsten bei sd2 auf. Daher verlieren Patienten anfangs oft nicht an Gewicht und werden kräftig, aber wenn Dekompensation auftritt, verlieren sie immer noch an Gewicht.

Diabetes mellitus Typ 2 tritt mit minimalen Stoffwechselstörungen auf: kein Durst, Polyurie usw. es besteht jedoch die Tendenz zu Furunkulose, Paradontose, Hautjucken, Diabetes wird durch Zufall oder Dekompensation diagnostiziert (wenn der Patient Symptome von sd: Durst, Polyurie usw. hat) [3]

Komplikationen treten bei Typ-1- und Typ-2-Diabetes auf. Das Verhältnis von Typ-1-Diabetes zu Typ-2-Diabetes beträgt 1: 4.

Symptomatischer Diabetes (andere Arten von SD mit bestimmten Zuständen und Syndromen). Dies ist der Diabetes, der sich bei anderen Krankheiten entwickelt:

1. Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse: Pankreatitis

Tumoren, Verletzungen, Bauchspeicheldrüsenoperation.

2. Erkrankungen hormoneller Natur: Alle anderen Hormone sind kontraproduktiv, daher führt eine Konzentrationssteigerung zu Hyperglykämie. Zum Beispiel mit diffusem und nodulärem thyrotoxischem Kropf, mit Akromegalie, mit Cushing-Syndrom, mit Aldosteronismus usw.

3. Durch Medikamente verursachte Hyperglykämie. Zum Beispiel die Behandlung von Krankheiten mit Glukokortikoiden (Prednison führt meistens zu Hyperglykämie). Einige Antihypertensiva, Diuretika, β-Blocker und andere.

4. Hyperglykämie bei genetischen Syndromen und Erkrankungen: Klinefelter-Syndrom, Down-Syndrom, Shereshevsky-Turner und andere.

3. Diabetes mellitus von schwangeren Frauen: Etwa 2% der schwangeren Frauen leiden an Diabetes. Erkannter Diabetes mellitus während der Schwangerschaft ist mit einem Anstieg der kontralinen Hormone während der Schwangerschaft verbunden. Diabetes nach der Geburt kann bestehen, kann bleiben. Ein Merkmal der Behandlung schwangerer Frauen ist, dass sie keine Tabletten vorschreiben, sie werden nur mit Diät und Insulin behandelt.

4. Tropischer Diabetes trifft sich in afrikanischen Ländern. In Russland ist nicht relevant.

5. Verletzung des Glukosetoleranztests (latenter Diabetes mellitus): Erfolgt ohne klinische Symptome und mit einem normalen Blutzuckerspiegel. Obwohl leichte Symptome von sd auftreten können: juckende Haut, Furunkulose usw. Diese Art von Diabetes wird durch Glukosetests nachgewiesen.

6. Generischer Diabetes ist eine polyetiologische Erkrankung. Die Hauptgründe für die Manifestation bei Erwachsenen sind Übergewicht und primäre Hyperlipämie [2].

Im Experiment kann Diabetes durch Substanzen verursacht werden, die die β-Zellen des Pankreas schädigen (Alloxan, Streptozotocin, Dithizon, Phloridzin) [4].

Chronische Tiervergiftung mit Alloxan, die selektiv auf die Langerhans-Inseln wirkt, verursacht ihre Wiedergeburt.

Alloxan - ein Derivat der Pyrimidin-Reihe - kann offenbar auch bei bestimmten Stoffwechselstörungen im Körper gebildet werden. Es ist möglich, dass die Erkrankung des Diabetes mellitus und des Menschen mit dem Auftreten eines perversen Stoffwechsels im Körper und der Wirkung dieses Produkts zusammenhängt. Zweifellos ist Alloxan-Diabetes nach seinem klinischen Bild zweifellos dem Diabetes beim Menschen am nächsten, wobei auch die intrasekretorische Funktion der Langerhans-Inseln beeinträchtigt wird. So ist es mit Hilfe von Alloxan möglich, ein nahezu genaues Bild des menschlichen Diabetes bei Tieren zu erzeugen, was das Studium dieser Krankheit natürlich sehr erleichtert [5].

Schweregrad von Diabetes

Es gibt drei Schweregrade von Diabetes. Zu einem leichten Diabetes gehören solche Formen der Erkrankung, bei denen der Ausgleich von Stoffwechselstörungen, insbesondere der Normoglykämie, durch eine einzige Diät unterstützt wird und es in der Anamnese keinen Fall einer Ketose gibt. Es können erste Manifestationen von Diabetes-Komplikationen auftreten (diabetische Angiopathie, reversible Neuropathie, Stadium der Mikroalbuminurie-Nephropathie).

Bei Diabetes mit mäßigem Schweregrad wird die Normoglykämie nur durch die Verabreichung von Antidiabetika (Tabletten oder Insulin) unterstützt; Selten auftretende Ketosen (unter Stress) werden durch Diät und geeignete Ersatztherapie leicht beseitigt. Komplikationen bei Diabetes, die den Patienten jedoch nicht behindern (diabetische Retinopathie, Stadium der proteinurischen Nephropathie, anhaltende Manifestationen einer Neuropathie ohne Organfunktionsstörung) werden zum Ausdruck gebracht.

Schwerer Diabetes wird durch das Vorhandensein patientenspezifischer krankheitsspezifischer Komplikationen im fortgeschrittenen Stadium bestimmt. Dazu gehören schwer wiederkehrende wiederkehrende Ketosen oder häufige Ketoazidosen und Koma; labiler Diabetes mit einer Tendenz zu häufiger Hypoglykämie; proliferatives Stadium der diabetischen Retinopathie mit eingeschränkter Sehschärfe; diabetische Nephropathie mit Symptomen von Nierenversagen; viszerale und / oder periphere Nephropathie mit eingeschränkter Organfunktion; diabetischer Fuß mit trophischen Störungen und insbesondere Charcot-Fuß; Deaktivierung der Patientenmanifestationen bei diabetischer Makroangiopathie [3,9].

Biochemische Störungen bei Insulinmangel umfassen:

die Unterdrückungswirkung von Insulin auf die Synthese von Schlüsselenzymen der Gluconeogenese und der verstärkten Sekretion von Glucocorticoiden, wodurch die Produktion von Gluconeogeneseenzymen (hauptsächlich Phosphoenolpyruvatcarboxykinase) in Leber und Nieren induziert wird.

2. Glukosurie und Polyurie, begleitet von einer beeinträchtigten Fähigkeit der Nierentubuli, Glukose wieder zu absorbieren (Transportglukosurie), mit der viel Wasser freigesetzt wird. Der Patient hat Durst und Hunger.

3. Ketonämie und Ketonurie, gekennzeichnet durch die Tatsache, dass der Mangel an Glukose in den Zellen zu einem intensiveren Einsatz von Lipiden als Energiequelle führt. Acetyl-CoA, das durch den Abbau von Fetten kräftig gebildet wird, brennt im TCA-Zyklus nicht vollständig ab, und ein Teil davon fließt in die Synthese von Ketonkörpern. Übermäßige Anhäufung der letzteren bewirkt ihre Ausscheidung im Urin. Die Ansammlung von sauren Lebensmitteln wird auch dadurch verursacht, dass die Reaktionen des TCA-Zyklus in Abwesenheit von Insulin gehemmt werden.

4. Die Verletzung des Säure-Base-Zustands erklärt sich durch die Anhäufung saurer Produkte - Ketoazidose. Zu Beginn wird der Prozess durch kompensiert

vollständige Neutralisation saurer Basen mit Puffersystemen. Als

Die Erschöpfung der Pufferkapazität des pH-Systems wird zur sauren Seite verschoben (nicht kompensierte Azidose).

5. Negative Stickstoffbilanz. Eine erhöhte Gluconeogenese aus glucogenen Aminosäuren führt einerseits zum Verlust von Aminosäuren und zu einer Beeinträchtigung der Proteinsynthese und andererseits zu einer Erhöhung der Harnstoffsynthese.

6. Hyperosmotische Dehydratisierung durch Freisetzung einer großen Menge löslicher Substanzen - Glukose, Ketonkörper, stickstoffhaltige Verbindungen und Natrium - mit dem Urin. Durch die zelluläre Dehydratation mit gestörter Gehirnfunktion entsteht ein diabetisches Koma, das im Wesentlichen hyperosmotisch ist [3,9].

Die Symptome eines unkomplizierten Diabetes mellitus sind hauptsächlich auf Insulinmangel zurückzuführen, der sich in einem hyperglykämischen Syndrom äußert. Da Insulin anabol wirkt, verlieren die Patienten bei kompensatorischem Appetit an Gewicht, wenn sie mangelhaft sind, und erreichen manchmal ein gewisses Maß an Boulämie („Wolfshunger“) [2].

Wenn sich die Komplikationen des Diabetes entwickeln, treten die spezifischen klinischen Anzeichen der relevanten Komplikationen zusammen mit den oben genannten Symptomen auf.

Zuteilen akuten Komplikationen des Diabetes (ketoatsidoticheskaya Koma, hyperosmolares Koma, Laktatazidose, siehe oben) und Spätkomplikationen (Retinopathie, Nephropathie, Neuropathie, diabetischer Fuß, dermatopatiya, Makroangiopathie, einige seltene Infektion), die in jeder Art von Diabetes mellitus und deren Hauptgrund entwickeln - unvollständiger Ausgleich von Tauschverletzungen.

Die klinischen Manifestationen von IDDM und NIDDM weisen charakteristische Merkmale auf.

Insulinabhängiger Diabetes mellitus (IDDM), Typ I, wird durch die virale und / oder autoimmune Zerstörung von Betazellen verursacht. Daher benötigen solche Patienten von Anfang an eine Insulinersatztherapie, von der der Name insulinabhängig ist. In IDDM werden häufig spezifische Leukozytenantigene gefunden, deren Träger wahrscheinlich für Autoimmunkrankheiten prädisponiert sind. Gleichzeitig ist die Vererbung von Diabetes mellitus jedoch in der Regel nicht belastet. IDDM leidet bis zu 10-20% aller Diabetiker und entwickelt sich normalerweise in einem jungen Alter von bis zu 30-35 Jahren. Patienten mit IDDM neigen zur Entwicklung von Ketose und Ketoazidose.

Insulinabhängiger Diabetes mellitus (NIDDM), Typ II oder Diabetes bei Erwachsenen, ist mit der Resistenz von Insulinabhängigen Geweben gegen die biologische Wirkung von Insulin verbunden, was zu einer Überproduktion von Glukose durch die Leber und zu einer Störung der Gewebeverwendung führt. Diese Art von Diabetes entwickelt sich in der Regel bei ganzen Personen über 35 bis 40 Jahre. Sie leiden an bis zu 80-90% aller Patienten mit Diabetes und bei vielen Patienten ist die Vererbung von Diabetes belastet. Wenn NIDDM nicht ausgeprägt ist, steigt die Neigung zur Entwicklung einer Ketose oder Ketoazidose. Zu Beginn der Erkrankung ist der Insulinspiegel im Blut erhöht, aber nach einigen Jahren nimmt die Insulinproduktion ab und die Patienten benötigen eine Insulinersatztherapie, d.h. Entwicklung des sogenannten Insulin-abhängigen Diabetes des zweiten Typs. Bei einer sehr kleinen Anzahl von Patienten entwickelt sich ein insulinabhängiger Diabetes mellitus in einem jungen Alter von bis zu 20 Jahren, und bei jungen Menschen wird er als Erwachsenendiabetes bezeichnet [3.9].

Es sei darauf hingewiesen, dass es nicht immer möglich ist, die Art des Diabetes anhand klinischer Manifestationen und sogar von Laborzeichen eindeutig zu bestimmen, insbesondere wenn er sich nach 30 Jahren entwickelt. Dann wird der Typ des Diabetes relativ willkürlich vom Kliniker bestimmt, wobei das Vorherrschen von Symptomen beim Patienten, die für einen seiner Typen charakteristisch sind, berücksichtigt wird.

Dazu gehört in erster Linie die Bestimmung der Glukosekonzentration im Blut. Ein Hinweis auf das Vorhandensein von Diabetes kann seinen Gehalt auf über 7,22 mmol / l (Fasten), Werte von mehr als 9,99 mmol / l, beziehen - direkte Hinweise. Bei Verdacht auf anamnestische Daten oder wenn ein Patient als gefährdet eingestuft wird, schließt eine einzelne Bestimmung mit negativem Ergebnis die Möglichkeit der Erkrankung nicht aus. Häufige und falsch positive Ergebnisse.

Informativere Proben mit Zuckerbelastung:

1. Oral auf leerem Magen 50 g Glukose mit Blutentnahme nach 60 und 120 Minuten. Vor dem Ablegen einer Probe für drei Tage wird eine Diät mit 250-300 g Kohlenhydraten empfohlen. Es wird nicht empfohlen, in Gegenwart von Fieber zu testen, Corticosteroide, Diuretika, Kontrazeptiva und Salicylate einzunehmen, da dadurch die Glukosetoleranz erhöht wird.

Vor dem Hintergrund der Gesundheit sind die Testergebnisse wie folgt: mmol / l: auf leerem Magen - unter 5,55 nach 60 Minuten - unter 8,88, nach 120 - unter 6,66 [2.3].

2. Orale Verabreichung von 100 g Glukose - der Test ist empfindlicher, aber auch umständlicher: Die Ergebnisse berücksichtigen das Fasten nach 60, 120 und 180 Minuten.

Nach 120 min liegt der Glukosegehalt normal unter 6,66 mmol / l, ein Wert über 7,77 zeigt Diabetes an. Nach 180 Minuten ist das anfängliche Niveau normal. Die Maximalwerte (nach 1 h) sollten 9,99 (üblicherweise - 8,88 mmol / l) nicht überschreiten [3].

Für die Bewertung von Glanzkurven wurden mehrere Indikatoren eingeführt, von denen der Baudouin-Koeffizient die wichtigste ist:

wobei A der Blutzuckerspiegel im Fasten ist; maximaler Blutzucker nach Glukoseladung. Normalerweise beträgt dieses Verhältnis etwa 50%. Werte über 80% deuten auf eine schwere Stoffwechselstörung von Kohlenhydraten hin [1].

Diabetische Ketoazidose ist mit der Anhäufung von Ketonkörpern im Blut (Aceton, Acetoacetat und β-Hydroxybutyrat) vor dem Hintergrund eines schweren Insulinmangels und einer Glucagon-Hyperproduktion verbunden. Die klinischen Symptome wachsen allmählich über einen Tag oder mehrere Tage an und das hyperglykämische Syndrom schreitet anfangs fort, wobei sich ein ketoazidotischer Zustand mit Symptomen verbindet: Übelkeit, Erbrechen, tiefes Atmen mit dem Geruch von Aceton in der ausgeatmeten Luft, Muskelschmerzen, Bauchschmerzen, Schläfrigkeit, Lethargie. was in ein klares Koma gehen kann. Bei der Untersuchung werden neben Anzeichen von Dehydratation Tachykardie und Hypotonie festgestellt.

Laboranzeichen einer diabetischen Ketoazidose: Das Bicarbonat im Serum nimmt um weniger als 15 meq / l ab, der arterielle Blut-pH-Wert liegt unter 7,3, das Plasma-Aceton ist bei einer Verdünnung von 1: 2 oder mehr positiv, der Blutzuckerspiegel übersteigt 350 mg% (19,5 mmol / l), Hyperkaliämie, Hyperphosphatämie, moderate Hyponatriämie, erhöhte Harnstoffstickstoffwerte und Kreatinin [3].

Im Stadium der Ketoazidose wird die Behandlung in den folgenden Hauptbereichen durchgeführt: Eliminierung der Dehydratisierung, Insulinersatztherapie, Korrektur von Elektrolytstörungen und Suche nach und Beseitigung der Ursache (akute Infektionskrankheit, Herzinfarkt, Schlaganfall usw.), die Ketoazidose auslösten.

Um die Dehydratisierung zu vermeiden, müssen normalerweise bis zu 6 bis 10 Liter Flüssigkeit pro Tag eingespritzt werden. Patienten mit Hypotonie werden isotonische Kochsalzlösung injiziert. In anderen Fällen beträgt die Kochsalzlösung 0,45%, da die Plasma-Osmolarität normalerweise signifikant erhöht ist. Gleichzeitig sollte die Flüssigkeitsinjektionsrate hoch sein: 1000 ml / Stunde in den ersten 1-2 Stunden, später - 300-500 ml / Stunde in den ersten 24 Stunden. Die Verabreichungsrate hängt von der Intensität des Wasserlassen, dem Blutdruck und der Kreislaufreaktion auf eine große Wasserlast ab. Sobald die Glykämie auf 250 mg% sinkt, wird anstelle von Kochsalzlösung eine 5% ige Glucoselösung verabreicht, wobei die Glykämie bei 250-300 mg% gehalten wird, um eine schwer vorhersagbare Hypoglykämie und die Entwicklung eines Hirnödems zu verhindern [3.9].

Es wurde eine ganze Reihe von Diabetes-Ketoazidose-Insulintherapierschemata vorgeschlagen, die jedoch den Behandlungserfolg bestimmt, hauptsächlich regelmäßige stündliche Glykämie-Tests mit einer operativen Bewertung der Wirksamkeit der Verabreichung einer vorherigen Insulindosis. Wird nur zur Behandlung von einfachem Insulin verwendet, vorzugsweise Human. Zunächst wird ein einfaches intravenöses Insulin verabreicht, das in einer Dosis von 10 Einheiten injiziert wird, und gleichzeitig wird mit einer konstanten intravenösen Insulinverabreichung mit einer Geschwindigkeit von 6 Einheiten / Stunde oder genauer mit 0,1 Einheiten / kg / Stunde begonnen. Die Insulinlösung zur intravenösen Verabreichung wird mit einer Rate von 25 Einheiten einfacher pro 250 ml Kochsalzlösung hergestellt. Wenn das intramuskuläre Verfahren zur Verabreichung von Insulin zur Entfernung von Koma verwendet wird, wird es stündlich mit einer Rate von 0,1 U / kg Körpergewicht verabreicht. Kontinuierliches intravenöses oder stündliches intramuskuläres Insulin wird fortgesetzt, bis sich der Blut-pH-Wert normalisiert. Als nächstes gehen Sie zur intensiven Insulintherapie [3,9].

Glykogenose (Glykogenose; Sync. Glinkenovaya-Krankheit). Eine Reihe von Erbkrankheiten im Zusammenhang mit einem gestörten Glykogenstoffwechsel. Diese Krankheiten werden als Glykogenose bezeichnet. Sie entstehen durch fehlende oder vollständige Abwesenheit von Enzymen, die den Abbau oder die Synthese von Glykogen katalysieren, und sind durch ihre übermäßige Anreicherung in verschiedenen Organen und Geweben gekennzeichnet [7].

Um die Entwicklung der Glykogenose zu verstehen, müssen die Hauptpunkte des Glykogenstoffwechsels betrachtet werden. Dieses Polysaccharid ist ein Polymer von D-Glucose-Untereinheiten, die durch 1,4-glycosidische Bindungen zu linearen Ketten verbunden sind, die Verzweigungen durch 1,6-glycosidische Bindungen aufweisen.

Glucosemonomere in der Zusammensetzung von UDP-Glucose werden durch Glycogensynthase (unter Freisetzung von Wasser) in die Glykogenkette eingeschlossen, wobei 1,4-Bindungen gebildet werden. Die Seitenketten (aufgrund der Bindungen 1, 6) binden ein verzweigtes Enzym (a-Glucanglycosyl-1,6-transferase). Die Glykogenmoleküle aggregieren und bilden große Teilchen, die durch ein Elektronenmikroskop sichtbar werden. Mit diesen Partikeln sind nicht-kovalent Enzyme der Glykogensynthese und -abbau verbunden.

Glykogen wird durch Phosphorylase gespalten, wobei 1,4-glycosidische Bindungen unter Freisetzung von Glucose-1-phosphat angegriffen werden. Die Verzweigungsverbindungen spalten Amylo-1,6-glucosidase, wodurch Glucose freigesetzt wird. Glucose-1-phosphat ist in der Glykolyse oder im Pentose-Zyklus enthalten oder wird durch Phosphatase zu Glucose hydrolysiert.Die Synthese und der Abbau von Glykogen werden durch Hormone gesteuert, die durch das Adenylat-Cyclase-System die Phosphorylierung-Dephosphorylierung von Glykogen-Synthase und Phosphorylase bewirken. Phosphorylierung erhöht die Aktivität der Phosphorylase und verringert die Aktivität der Synthetase.

Bei dem unmittelbaren Bedarf an Glukose sekretieren die a-Zellen des Pankreas Glucagon, das durch Adenylatcyclase Phosphorylase durch Phosphorylierung aktiviert und in die aktive Form überführt. Letzteres setzt Glukose aus Glykogenmolekülen frei. Die gleichzeitige Phosphorylierung von Glykogen-Synthetase begrenzt die Synthese. Wenn Kohlenhydrate übermäßig mit der Nahrung aufgenommen werden, scheiden die Bauchspeicheldrüsen der B-Zellen Insulin aus, wodurch die Glykogen-Synthetase aktiviert wird. Glukose, die in die Zellen eindringt, inaktiviert die Phosphorylase teilweise, indem sie sich daran bindet [2,8].

Typ-1-Glykkose (Synonym: Girke-Krankheit, Gierke-Van-Creveld-Syndrom, G. hepatonephromegal, nephro megalitic) ist am häufigsten, gekennzeichnet durch Hypkation von Hepatitis mit Hypathykämie, häufige Nierenverstümmelung, Hypoglykämie, Hypoglykämie, Hypertriglychyperidehypericurideacryadicurideacryadicurideacryadicurideacryadicurideacricecilicecilicecycicecyckose. Pathologische Symptome treten bereits im ersten Lebensjahr auf. Ein charakteristischer Gesichtsausdruck ist „das Aussehen einer chinesischen Puppe“ [2,3,7].

Herzstück der Erkrankung ist ein Defekt der hepatischen Glucose-6-phosphatase, der die Freisetzung von Glucose in das Blut während des Abbaus von Glykogen in der Leber begrenzt. In dieser Hinsicht ist der größte Teil des Glucose-6-phosphats am Hauptpfad der Transformationen und am Pentose-Phosphat-Zyklus beteiligt. Infolgedessen steigt die Laktatproduktion, was die Freisetzung von Uraten durch die Nieren hemmt.

Die Beschleunigung der Glykolyse und der Glykogenolyse führt zur Erschöpfung des ATP-Pools und damit zur Beschleunigung des Abbaus von Nukleotiden zu Harnsäure. Die Hyperurikämie wird also einerseits durch die Verzögerung der Ausscheidung von Urat (Hemmung durch Laktat) verursacht, andererseits durch die verstärkte Bildung aufgrund des beschleunigten Zerfalls der Nukleotide.

Hypoglycmie (Ursache von Anfällen) aufgrund unzureichender Glukoseeinnahme im Blut geht mit einer Abnahme des Insulinspiegels einher, was die Lipolyse, die Freisetzung von freien Fettsäuren, beschleunigt. Andererseits steigt aufgrund der beschleunigten Glykolyse die Bildung von 3-Phosphoglyceraldehyd und seine Oxidation zu 1,3-Diphosphoglycerinsäure, begleitet von der Ansammlung von NADH2, an. Eine Erhöhung der NADH2-Konzentration stimuliert die Synthese von Triglyceriden aus α-Glycerophosphat und freien Fettsäuren. Als Ergebnis Hypertriglyceridämie [2].

Das Vorhandensein von Hyperlaktämie, Hyperurikämie und Hypoglykämie lässt den Girke-Syndrom vermuten. Durch die Verfeinerung der Diagnose können keine hyperglykämischen Reaktionen auf die Einführung von Glucagon, Glucose oder Galactose auftreten. Tatsache ist, dass in Abwesenheit von Glucose-6-phosphatase das resultierende Glucose-6-phosphat nicht in Glucose umgewandelt wird und sein Spiegel im Blut nicht ansteigt.

Absolutes Vertrauen in die Diagnose wird durch die Feststellung eines Mangels an Glucose-6-phosphatase in der Leberbiopsie gegeben.

Die Krankheit wird autosomal rezessiv vererbt.

Die Typ-II-Glykogenose (Synonym: Pompe-Krankheit, G. generalisiert) tritt bereits zu Beginn des ersten Lebensjahres auf: Lethargie, langsame Gewichtszunahme, Cyanose, oft erhöhte Zunge. Die Ursache der Erkrankung ist ein Defekt der sauren Maltase (α-1,4-Glucosidase), eines lysosomalen Enzyms, das Glykogen in Glucose abbaut. In Abwesenheit des Enzyms reichert sich Glykogen in den Lysosomen und später im Cytosol an.

Die Diagnose wird durch Untersuchung der Biopsieproben der Leber oder des Muskels - der Abwesenheit von saurer Maltase - gestellt. Es ist möglich, einen Defekt vorgeburtlich nach den Ergebnissen der Untersuchung von Fruchtwasserzellen festzustellen [2, 7, 8].

Vom autosomal-rezessiven Typ geerbt.

Die Typ-III-Glykogenose (Syn. Cory-Krankheit, Limitdextrinose, Forbes-Krankheit) ist durch muskuläre Hypotonie, Hypertrophie bestimmter Muskelgruppen, beeinträchtigte Herzleitung und Durchblutung, Hypoglykämie und ein Pupalgesicht gekennzeichnet.

Die Krankheit beruht auf einem Defekt der Amylo-1,6-glucosidase, der die Abspaltung der Verzweigungen im Glykogenmolekül verletzt. |

Die Anzeichen im Labor ähneln denen, die bei der Ghirke-Krankheit beobachtet werden: Hyperglykämie, Hypertriglyceridämie, Hyperurikämie sowie Hypercholesterinämie.

Im Gegensatz zu den Symptomen des Girke-Syndroms erhöht die Einführung von Galactose oder Fructose die Glykämie, da Glucose-6-Phosphatase funktioniert. Der Glucagon-Test verursacht keine Hyperglykämie, erhöht jedoch nicht den Laktatgehalt.

In Leberbiopsieproben ist die Amylo-1,6-Glucosidase-Aktivität reduziert.

Vom autosomal rezessiven Typ geerbt [2,7,8].

Die Typ-IV-Glykogenose (Syn. Andersen-Krankheit, Amylopektinose, diffus bei Leberzirrhose) manifestiert sich als Leberzirrhose mit Gelbsucht und Leberversagen aufgrund der Ansammlung von Glykogen in der Leber. Später kann sich eine Muskelschwäche, die auch durch die Ansammlung von Glykogen verursacht wird, anschließen. Seine übermäßige Ablagerung ist mit einem Defekt des verzweigten Enzyms (Amylo-1,4; 1,6-Transglucosidase) verbunden. Dieses Enzym begrenzt das Wachstum der äußeren Verzweigungen, in seiner Abwesenheit unterscheidet sich Glykogen durch sehr lange äußere Verzweigungen mit spärlich gepunkteten Verzweigungen.

Das Vorhandensein von Leberversagen als einziges Symptom erfordert den Ausschluss von Galaktosämie und erblicher Fructoseintoleranz, Tyrosinämie und Morbus Wilson. Die Diagnose wird nach den Ergebnissen einer Studie über die Aktivität eines verzweigten Enzyms in Leukozyten gestellt.

Vom autosomal-rezessiven Typ geerbt [2].

Typ-V-Glykogenose (Synonym: Mac-Ardla-Krankheit, Mac-Ardla-Schmid-Pearson-Krankheit, Myophosphorylase-Insuffizienz) tritt mit etwa 30 Jahren zum ersten Mal auf: Muskelschmerzen nach mäßiger Bewegung, Muskelschwäche, Muskelkrämpfe, Tachykardie. Der Zusammenhang der Krankheit mit einem Mangel an Muskelphosphorylase, der sich von der Leber unterscheidet.

Der Defekt wird anhand von Labordaten diagnostiziert: Nach intensiver Muskelarbeit im Blut steigt die Aktivität von Muskelenzymen, Kreatinphosphokinase, Aldolase und Lactatdehydrogenase an, die Konzentration von Lactat bleibt jedoch normal. Tatsache ist, dass das Laktat mit Muskelbelastung aufgrund eines beschleunigten Glukoseverbrauchs durch die Muskeln ansteigt. In Abwesenheit von Muskelphosphorylase wird Muskelnergie nicht durch Glukose, sondern durch Fettsäuren bereitgestellt.

Vom autosomal-rezessiven Typ geerbt [7,8].

Die Glykogenose Typ VI (Synonym: Hers-Krankheit, Hepato-Phosphorylase-Insuffizienz) ist die einfachste, jedoch eine Variante der Glykogenakkumulation, die sich durch Hepatomegalie, eine leichte ausgeprägte Wachstumsverzögerung, moderate Hypoglykämie und Lipämie äußert. Die Grundlage der Krankheit ist eine Verletzung der Aktivierung der Leberfoforilazie. Die Stelle der Enzymaktivierungsdysfunktion bei verschiedenen Patienten ist nicht dieselbe - ein Defekt bei der Aktivierung von Proteinkinase, Phosphorylase-Kinase oder Phosphorylase selbst. Bei der Mehrzahl der Patienten wurde die Abwesenheit von Phosphorylase-Kinase beobachtet.

Labor: Hypoglykämie wird nicht immer erkannt, Glucagon verursacht jedoch keine Zunahme der Glykämie. Diese Veränderung ermöglicht zusammen mit der Leichtigkeit des Flusses den Verdacht auf eine Erkrankung. Allerdings ist die endgültige Diagnose

kann nur durch Beurteilung der Aktivität des Phosphorylasekomplexes in Leukozyten festgestellt werden.

Vom autosomal rezessiven Typ geerbt [2,7,8].

Die Glykogenose Typ VII (Synonym: Thomson-Krankheit, Hepatophosphoglucomutase-Mangel) erinnert an die Mac-Ard болезнь-Krankheit durch die Tatsache, dass Muskelbelastung Muskelschmerzen verursacht und von Hyperlactat und Hyperpiruudemie begleitet wird. Myoglobulinurie ist möglich. Unterscheidet sich im Mechanismus des Kohlenhydratstoffwechsels in den Muskeln - der Mangel an Phosphoglucomutase. Die Diagnose wird aufgrund der reduzierten Aktivität dieses Enzyms in Erythrozyten gestellt [2,8]. Vom autosomal-rezessiven Typ geerbt.

Glykogenose Typ VIII (Synonym: Tarui-Krankheit, Myophosphofructokinase-Insuffizienz) - Glykogenose aufgrund von Insuffizienz oder vollständigem Fehlen der Phosphofructokinase-Aktivität in den Muskeln; Es zeichnet sich durch Muskelschwäche, erhöhte Müdigkeit und das Fehlen von Hyperlaktazidämie nach dem Training aus [2].

Die Glykogenose vom Typ IX (Synonym: Hag-Krankheit) ähnelt in Manifestationen der Glykogenose des Typs YI. Der Grund ist die geringe Aktivität der Phosphorylase in Hepatozyten. gekennzeichnet durch Hepatomegalie, Appetitlosigkeit; vererbt von rezessivem, geschlechtsspezifischem Typ. Es kann als eine der angegebenen Varianten der Gers-Krankheit angesehen werden.

Glykogenose kombinierte (g, combinata) -Glykogenose aufgrund des kombinierten Mangels an mehreren Enzymen, wie Glucose-6-Phosphatase und Amylo-1,6-Glucosidase und (oder) Glycogen-Verzweigungsenzym [2].

Tabelle 2. Arten der Glykogenose und ihre Eigenschaften [8].

Biochemie Typ 2 Diabetes

Acid-a-1,4-Glucosidase-Mangel

Leber, Milz, Nieren, Muskeln, Nervengewebe, rote Blutkörperchen

Typ III-Forbes-Krankheit oder Cory-Krankheit

Vollständige oder teilweise Abwesenheit von Aktivität von Amylo- (1 → 6) -Glucosidase und (oder) Glycogenese-Enzym

Kurze zahlreiche Außenäste (Limit Dextrin)

Leber, Muskeln, Leukozyten, rote Blutkörperchen

Typ IV, Andersen-Krankheit

Lange Außen- und Innenäste mit wenigen Verzweigungspunkten (Amylopektin)

Leber, Muskeln, Leukozyten

Typ V, Morbus MacArdla

Muskelphosphorylasemangel

Typ VI, Gers-Krankheit

Leberphosphorylasemangel

Typ VII, Thomson-Krankheit

Leber und / oder Muskeln

Typ VIII, Tarui-Krankheit

Insuffizienz oder völliges Fehlen von Muskelphosphofruktokinase

Typ IX, Haga-Krankheit

Mangel an Phosphorylasekinase B

Die Regulierung der Reaktionsgeschwindigkeit eines bestimmten Stoffwechselweges ist ein notwendiger Aspekt für das koordinierte Funktionieren der konjugierten Stoffwechselwege, um die Bedürfnisse einzelner Zellen, Organe oder des gesamten Organismus zu erfüllen. In den meisten Fällen wird die Regulierung durch Änderung der Geschwindigkeit von einer oder zwei durch "regulatorische Enzyme" katalysierten Schlüsselreaktionen durchgeführt. Der Hauptregulationsfaktor für solche Enzyme ist die Konzentration des Substrats, die die Gesamtbildungsgeschwindigkeit des Produkts eines bestimmten Stoffwechselweges bestimmt. Gleichzeitig sind andere Faktoren, die die Aktivität von Enzymen beeinflussen, wie Temperatur und pH-Wert, bei warmblütigen Tieren konstant und von geringem Wert für die Regulierung der Stoffwechselrate. Darüber hinaus gibt es bestimmte Reaktionen, deren Enzyme K haben_m Ist die Substratkonzentration niedriger als normal, werden sie als limitierende Reaktionen bezeichnet.

Es ist klar, dass der Hauptpunkt der regulatorischen Maßnahmen "regulatorische Enzyme" sind. Die Aktivität solcher Enzyme wird am häufigsten nach dem Prinzip der "Rückkopplung" oder "direkten Verbindung" unter der Wirkung allosterischer Modulatoren durchgeführt. Sie ändern die Konformation des Makromoleküls des regulatorischen Enzyms und erhöhen oder verringern seine katalytische Aktivität.

Nicht weniger wichtig ist die hormonelle Regulation, die unter Verwendung verschiedener Mechanismen durchgeführt wird, von denen einer die kovalente Modifikation des Enzyms durch Phosphorylierung und Dephosphorylierung ist. Dieser Prozess umfasst cAMP und cAMP-abhängige Proteinkinase und wird als schnelle hormonelle Regulation bezeichnet. Der zweite Mechanismus, langsame hormonelle Regulation, Hormone fungiert als Induktor oder Repressor der mRNA-Synthese im Zellkern oder als Stimulatoren der Translationsphase der Proteinsynthese auf Ribosomenebene. Ein solcher Mechanismus wird eher langsam implementiert.

Eine der wichtigsten Aufgaben des Regulierungssystems für den Kohlenhydratstoffwechsel besteht darin, die Glukosekonzentration auf einem bestimmten Niveau innerhalb der Grenzen von 3,3 bis 5,5 mM / l zu halten, um den normalen Verlauf der Katabolismus- und Anabolismusprozesse in Geweben sicherzustellen. Die konstante Glukosekonzentration im Blut ist das Ergebnis eines ziemlich komplexen Gleichgewichts zwischen den Vorgängen, bei denen Glukose in das Blut gelangt, und den Verwertungsvorgängen in Organen und Geweben. Das endokrine System des Körpers spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung einer konstanten Glukosekonzentration im Blut. In diesem Fall werden die Hormone unterteilt in: Erhöhung des Blutzuckerspiegels (Glukagon, Adrenalin, Glukokortikoide (für Menschen ist es meist Cortisol), somatotropes Hormon, Thyroxin) und Senkung des Blutzuckerspiegels.

Nur Insulin gehört zur zweiten Gruppe. Hormone können auch in Hormone mit direkter Wirkung auf den Energiestoffwechsel und Hormone mit indirekter Wirkung (somatotropes Hormon) unterteilt werden.

Die Pathologie des Kohlenhydratstoffwechsels In Bezug auf den Kohlenhydratgehalt im Blut gibt es zwei Formen der Abweichung: Hypoglykämie und Hyperglykämie. Ein Anstieg der Blutzucker-Hyperglykämie kann als Folge einer zu intensiven Gluconeogenese oder als Folge einer Abnahme der Fähigkeit der Glucoseverwertung durch Gewebe auftreten, wenn beispielsweise die Transportprozesse durch die Zellmembranen gestört sind. Niedriger Blutzucker - Hypoglykämie - kann ein Symptom für verschiedene Krankheiten und pathologische Zustände sein, und das Gehirn ist in dieser Hinsicht besonders anfällig: Irreversible Funktionsstörungen können durch Hypoglykämie hervorgerufen werden.

In einigen Fällen sind genetisch bedingte Defekte in den Enzymen des Kohlenhydratstoffwechsels die Ursache vieler Erbkrankheiten. Ein Beispiel für eine genetisch bestimmte erbliche Stoffwechselstörung von Monosacchariden ist Galaktosämie (ein Defekt bei der Synthese des Enzyms Galactose-1-phosphaturidyltransferase).

Fructosurie (ein Defekt von Fructosephosphataldolase). Eine bedeutende Gruppe ist

mit erblich bedingten Glykogenerkrankungen, d.h. genetisch bedingte Störungen der Stoffwechselwege der Synthese oder des Abbaus von Glykogen. Es kann eine übermäßige Ansammlung von Glykogen in den Zellen beobachtet werden (Glykogenose) oder das Fehlen (niedriger Gehalt) von Glykogen in den Zellen (Aglykogenose). Wenn Glykogenose als Folge des Fehlens eines der am Abbau von Glykogen beteiligten Enzyme auftritt, reichert sich Glykogen in den Zellen an, und die übermäßige Ansammlung von Glykogen führt zu Funktionsstörungen der Zellen und Organe. In einigen Fällen ist eines der Enzyme der Glykogensynthese defekt, wodurch sich Glykogen mit einer anomalen Struktur in Zellen ansammelt, das langsamer abgebaut wird und sich dadurch in Zellen ansammelt. Die Prävalenz der Glykogenose kann lokal sein, in diesem Fall reichert sich Glykogen in einem (manchmal zwei) Organ an, aber sie können verallgemeinert sein, in welchem Fall sich Glykogen anreichert

Zellen vieler Organe. Es sind mehr als ein Dutzend Glykogenosen bekannt, die sich in der Art des Enzymdefekts voneinander unterscheiden.

Unter den pathologischen Zuständen des Kohlenhydratstoffwechsels ist die derzeitige Krankheit von heute Diabetes mellitus. Es gibt zwei Hauptformen von Diabetes mellitus: Insulin-abhängig (Typ 1) und Insulin-Unabhängig (Typ 2).

Die höchste Inzidenz von NIDDM liegt im Alter von 10-12 Jahren, während IDDM von älteren Menschen betroffen ist. Nach Angaben der WHO gibt es derzeit etwa 100 Millionen Menschen mit Diabetes, und 200 bis 300 Millionen Menschen leiden an latentem Diabetes.

All dies bestätigt die enorme Bedeutung des Kohlenhydratstoffwechsels im menschlichen Körper. Und es manifestiert sich in der Gegenwart zahlreicher Verbindungen des Kohlenhydratstoffwechsels und des Metabolismus von Proteinen, Lipiden und Mineralien sowie im Überfluss an Enzymopathien (genetisch determiniert), von denen die meisten weitere Forschung und Entwicklung von Behandlungsmethoden erfordern.

BIOCHEMIE DER DIABETES

Diabetes mellitus ist eine chronische multihormonale Störung aller Arten von Stoffwechsel, gekennzeichnet durch zunehmende Hyperglykämie, Glykosurie, die Entwicklung von Komplikationen aufgrund von Gefäßschäden und Neuropathie. Die Hauptrolle bei der Entwicklung von Diabetes ist der Insulinmangel, der absolut und relativ sein kann.

Bei absolutem Insulinmangel sinkt der Insulinspiegel im Blut infolge einer Verletzung der Synthese und Sekretion des Hormons. Der relative Insulinmangel beruht auf extrapankreatischen Mechanismen, von denen die Proteinbindung und der Transfer von Insulin in eine niedrigaktive Form, die übermäßige Zerstörung von Leberenzymen, die gestörte Reaktion von peripherem Gewebe auf Insulin, die Wirkung von hormonellen und nicht-hormonellen Insulinantagonisten und andere Mechanismen am wichtigsten sind. Die Synthese und Sekretion von Insulin mit seiner relativen Insuffizienz ändert sich nicht signifikant.

Primärer Diabetes mellitus ist eine Störung der Insulinregulationsmechanismen des Stoffwechsels. Diese Krankheit kann entweder durch Zerstörung von β-Zellen von Pankreasinseln und absolutem Insulinmangel verursacht werden oder durch eine Kombination aus primärer Resistenz von Zielgewebe gegen Insulin und β-Zellen gegen Glucose, wodurch ein relativer Insulinmangel erzeugt wird. Der primäre Diabetes mellitus (DM) ist in zwei Arten unterteilt:

· Primärer Diabetes mellitus Typ 1 (Synonyme: Insulin-abhängig, hypoinsulinämisch, juvenil, juvenil, IDDM). Diese Form ist durch einen akuten Beginn gekennzeichnet, eine Tendenz zur Entwicklung einer Ketoazidose. Häufiger bei Kindern. IDDM ist das Ergebnis eines langen Zerstörungsprozesses der β-Zellen. Entwicklungsmechanismen: genetisch bedingte Störungen der zellulären und humoralen Immunität; virale oder andere Schäden an Betazellen ohne Autoimmunisierung; Kombination der ersten beiden.

Primärer Diabetes mellitus P-Typ (Synonyme: Insulinunabhängig, Hyperinsulinämie, Erwachsener, Älterer, fettleibig, NIDDM) Diese Art von Krankheit tritt bei Erwachsenen häufiger auf. Tendenz zur Azidose wird nicht beobachtet Entwicklungsmechanismen: Fehlregulierung der Insulinsynthese und -sekretion; Verletzung des Rezeptorniveaus; Verletzung von Post-Rezeptor-Mechanismen, die an der Umsetzung biologischer Effekte beteiligt sind.

Als Folge treten sekundäre Diabetes mellitus oder diabetische (hyperglykämische) Syndrome auf, die sich auf andere Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse oder das Regulationssystem des Kohlenhydratstoffwechsels beziehen. Diese Gruppe umfasst:

· Sekundärdiabetes, verursacht durch nicht-autoimmune Zerstörung von β-Pankreaszellen mit Schädigung des Pankreas (chronische Pankreatitis, Krebs, Hämochromatose usw.).

· Sekundärdiabetes, verursacht durch endokrine Störungen mit Überproduktion von Insulin-Hormonen (Itsenko-Cushing-Syndrom, Akromegalie, Glucogonom).

· Sekundärer iatrogener Diabetes mit Medikamenteneinnahme (ACTH, Corticosteroide).

Biochemische Störungen bei Insulinmangel umfassen:

1. Hyperglykämie, verursacht durch gestörten Glukosetransport in die Zellen und kompensatorisch beschleunigten Abbau von Glykogen. Die Erhöhung der Glukose trägt auch zur Aktivierung der Glukoneogenese bei, da der Insulineffekt auf die Synthese der wichtigsten Glukoneogeneseenzyme aufgehoben wird und die Glukokortikoidsekretion erhöht wird, wodurch die Produktion von Glukoneogeneseenzymen (Phosphoenolpyruvatcarboxykinase) in der Leber und den Kindern ausgelöst wird.

3. Ketonämie und Ketonurie aufgrund der Tatsache, dass der Mangel an Glukose in den Zellen zu einem intensiveren Einsatz von Lipiden als Energiequelle führt. Acetyl-CoA, das beim Abbau von Fetten intensiv gebildet wird, brennt im Krebs-Zyklus nicht vollständig ab, und ein Teil davon fließt in die Synthese von Ketonkörpern. Übermäßige Anhäufung der letzteren bewirkt ihre Ausscheidung im Urin. Die Ansammlung von Ketonkörpern wird auch dadurch verursacht, dass die Reaktionen des Krebs-Zyklus in Abwesenheit von Insulin gehemmt werden.

4. Verletzung des Säure-Basen-Gleichgewichts durch Ansammlung saurer Produkte - Ketoazidose. Zunächst wird der Prozess durch die vollständige Neutralisierung saurer Basen durch Puffersysteme kompensiert. Bei Erschöpfung der Pufferkapazität wird der pH-Wert zur sauren Seite verschoben (nicht kompensierte metabolische Azidose).

5. Negative Stickstoffbilanz. Eine erhöhte Gluconeogenese mit glykoplastischen Aminosäuren führt einerseits zum Verlust von Aminosäuren und zu einer Beeinträchtigung der Proteinsynthese und andererseits zu einer Erhöhung der Harnstoffsynthese.

6. Hyperosmotische Dehydratation durch Ausscheidung von Glukose, Ketonkörper, stickstoffhaltigen Produkten und Natrium im Urin. Zelluläre Dehydratation mit gestörter Gehirnfunktion führt zur Entwicklung von diabetischem Koma.

Hinzugefügt am: 2015-07-17 | Ansichten: 3283 | Urheberrechtsverletzung

Diabetes mellitus - eine biochemische Krankheit

Diabetes mellitus (DM) ist eine polyetiologische Erkrankung im Zusammenhang mit:

mit einer Abnahme der Anzahl der β-Zellen der Langerhans-Inseln,
mit Verletzungen auf der Ebene der Insulinsynthese,
mit Mutationen, die zu einem molekularen Hormondefekt führen,
mit einer Abnahme der Anzahl der Insulinrezeptoren und ihrer Affinität in Zielzellen,
mit Verletzungen der intrazellulären hormonellen Signalübertragung.

Es gibt zwei Haupttypen von Diabetes:

1. Insulinabhängiger Diabetes mellitus (IDDM, Typ I-Diabetes) - Diabetes von Kindern und Jugendlichen (Jugendliche), dessen Anteil bei etwa 20% aller Fälle von Diabetes liegt.

2. Insulinabhängiger Diabetes mellitus (NIDDM, Typ II-Diabetes) ist ein Erwachsenendiabetes, dessen Anteil etwa 80% beträgt.

Die Einteilung der Diabetes-Typen in Erwachsene und Jugendliche ist nicht immer korrekt, da es in einem frühen Alter Fälle der Entwicklung von INZSD gibt und auch INZSD insulinabhängig werden kann.

Ursachen von Diabetes

Die Entwicklung von IDDM beruht auf einer unzureichenden Insulinsynthese in den β-Zellen der Langerhans-Inseln des Pankreas. Als Gründe dafür treten Autoimmunläsionen und Infektionen mit β-tropischen Viren (Coxsackie-Viren, Epstein-Bar-Viren und Mumps) in den Vordergrund.

Ursachen des Insulin-abhängigen Diabetes mellitus

Insulinresistenz ist die häufigste Ursache von INZSD, da die Empfindlichkeit der Zielzellen gegenüber dem Hormon abnimmt.

Ursachen der Insulinresistenz

Rezeptormechanismen

Funktionsstörungen von Rezeptoren - verlangsamen die Bindung von Insulin und die Reaktion darauf:

Vergrößerung des Durchmessers und der Oberfläche der Fettzellen (Fettleibigkeit) - Verringerung der Bildungsgeschwindigkeit von Rezeptor-Mikroaggregaten
erhöhte Membranviskosität (Verringerung des Anteils ungesättigter Fettsäuren in Phospholipiden, Erhöhung des Cholesteringehalts),
Insulinrezeptoren mit Antikörpern blockieren,
Verletzung der Membranen als Folge der Aktivierung der Prozesse des FLOOR.

Strukturelle Verletzungen der Rezeptoren - Erlauben Sie keinen Kontakt mit dem Hormon oder reagieren Sie nicht auf sein Signal.

Konformationsänderungen von Insulinrezeptoren unter dem Einfluss oxidativer Stressprodukte,

Postrezeptormechanismen

Postrezeptormechanismen gehen mit einer Abschwächung des Signals durch den FI-3-Kinase-Weg einher:

1. Defekte von Transmembranträgern von Glucose (GluT4)

2. Verletzung des Signalweges der Proteinaktivierung.

Es wurden zwei Mechanismen für den Beginn der Insulinresistenz vorgeschlagen:

Die Phosphorylierung von Serin (aber nicht Tyrosin) in der Zusammensetzung von IRS verringert seine Fähigkeit, an die FI-3-Kinase zu binden, und schwächt seine Aktivierung. Dieser Prozess wird durch eine Vielzahl von Serin-Threonin-Kinasen katalysiert, deren Aktivität mit Entzündungen, Stress, Hyperlipidämie, Fettleibigkeit, Überessen und mitochondrialer Dysfunktion zunimmt.
Ungleichgewicht zwischen der Anzahl der Untereinheiten der FI-3-Kinase (p85 und p110), weil Diese Untereinheiten können mit dem IRS-Protein um die gleichen Bindungsstellen konkurrieren. Dieses Ungleichgewicht verändert die Aktivität des Enzyms und verringert die Signalübertragung. Der Grund für die pathologische Zunahme des Verhältnisses von p85 / p110 deutet auf eine kalorienreiche Diät hin.

Ursachen des nicht insulinabhängigen Diabetes mellitus

Alter (am häufigsten)

Die Manifestation des Symptomkomplexes

Aussehen (vor der Behandlung)

Gewichtsverlust (vor der Behandlung)

Blutinsulinkonzentration

C-Peptidkonzentration

Familiengeschichte

Insulinabhängigkeit

Neigung zur Ketoazidose

Diagnose

Die Diagnose eines insulinabhängigen Diabetes mellitus wird gestellt, wenn:

1. Es gibt klassische Symptome (Polyurie, Polydipsie, Gewichtsverlust) und Nüchternglukosekonzentrationen bei mehreren Kapillarblutuntersuchungen von mehr als 6,1 mmol / l.

2. In zweifelhaften (und einzigen!) Fällen - das Fehlen von Symptomen in Kombination mit der Mehrdeutigkeit der Testergebnisse - wird ein Stresstest mit Glukose empfohlen. Es besteht aus der Aufnahme von Glukose durch die Probanden in einer Menge von 1,5 bis 2,0 g pro kg Körpergewicht. Blutproben werden unmittelbar vor der Einnahme von Glukose (Nullminute, "toscak" -Niveau) und dann nach 30, 60, 90 und 120 Minuten, falls erforderlich, für 180 Minuten entnommen.

In relativen Einheiten beträgt die Zunahme der Glukosekonzentration in der 60. Minute der Studie normalerweise 50-75% und fällt um 90-120 Minuten auf die Ausgangswerte ab. In absoluten Zahlen sollte, wie von der WHO empfohlen, der Anstieg des Blutzuckerspiegels nicht mehr als 7,5 mmol / l mit den anfänglichen 4,0 bis 5,5 mmol / l betragen.

Manchmal werden nur bei 0 und 120 Minuten Proben genommen, was jedoch unerwünscht ist, da zusätzliche Informationen zum Zustand des Körpers fehlen. Beispielsweise kann man anhand der Steilheit des aufsteigenden Teils der Kurve die Aktivität von n.vagus beurteilen, die für die Insulinsekretion, die intestinale Absorptionsfunktion und die Fähigkeit der Leber, Glukose zu absorbieren, verantwortlich ist. Beispielsweise verbraucht eine „hungrige“ Leber mit erschöpften Glykogenspeichern aktiver Glukose aus der Pfortader als „voll“, und der Anstieg der Kurve ist glatter. Eine ähnliche Kurve wird beobachtet, wenn sich die Glukoseabsorption aufgrund einer Erkrankung der Darmschleimhaut verschlechtert. Bei Leberzirrhose ist das Gegenteil der Fall.

Bei Erwachsenen wird häufig ein normales Frühstück anstelle der Glukoseladung verwendet, und Blut wird 1, 2 oder 2,5 Stunden danach entnommen. Wenn der Blutzuckerspiegel zum angegebenen Zeitpunkt nicht wieder normal wird, wird die Diagnose Diabetes bestätigt.

Hyperglykämische Kurven manifestieren sich durch einen um das 2-3-fache erhöhten Blutzuckerspiegel nach dem Training, was auf eine Verletzung hormoneller Interaktionen hindeutet.

Die Normalisierung der Indikatoren ist extrem langsam und endet erst nach 150-180 Minuten. Die häufigste Ursache für solche Kurven ist der latente Diabetes mellitus Typ 1 und 2 oder eine Schädigung des Leberparenchyms. Ein Überschuss an Katecholaminen bei Phäochromozytomen und Trijodthyronin bei Hyperthyreose, Hyperkortizismus und Hypothalamus- und Hypophysenerkrankungen erscheint ebenfalls als Hyperglykämiekurve.

Bei der Messung des Glukosespiegels nach einer Mahlzeit bei Patienten mit gut kontrolliertem Diabetes mellitus sollten die Ergebnisse im Bereich von 7,6 bis 9,0 mmol / l liegen. Werte über 9,0 mmol / L bedeuten, dass die Insulindosis falsch ist und Diabetes nicht kompensiert wird.

Arten von glykämischen Kurven nach der Glukoseladung

Hypoglykämische Kurven - eine Erhöhung der Glukosekonzentration um nicht mehr als 25% bei einer schnellen Rückkehr zu den Ausgangswerten. Beobachtet mit Adenom der Langerhans-Inseln, Hypothyreose, Hypofunktion der Nebennierenrinde, Darmerkrankungen und Dysbakteriose, Helminthiasis.

Komplikationen bei Diabetes

Schnelle Folgen

Schnelle Auswirkungen sind normalerweise für IDDM charakteristisch.

1. Hohe Hyperglykämie - da praktisch kein Einfluss von endogenem Insulin besteht und der Einfluss von Glucagon, Adrenalin, Cortisol und Wachstumshormon überwiegt.

2. Glukosurie - als Folge des Überschreitens der Nierenschwelle für Glukose, d. H. Blutzuckerkonzentration, bei der sie im Urin auftritt (etwa 10,0 mmol / l). Im Urin beträgt der Glukosespiegel normalerweise 0,8 mmol / l und bis zu 2,78 mmol / Tag, in anderen Einheiten etwa 0,5 g / Tag. Bei Diabetes beträgt die Menge an verlorenem Glukose bis zu 100 g / Tag oder mehr.

3. Das Vorherrschen des Proteinkatabolismus gegenüber dem Anabolismus führt zur Anhäufung von Produkten des Stickstoffmetabolismus, hauptsächlich Harnstoff, und dessen vermehrter Ausscheidung. Das Kohlenstoffgerüst der Aminosäuren geht in die Gluconeogenese über.

4. Glukose und Harnstoff halten Wasser osmotisch im Lumen des Nierentubulus zurück, und es kommt zu Polyurie, das Urinvolumen nimmt um das 2-3-fache zu. Das Durstzentrum wird aktiviert und die Polydipsie beginnt.

5. Ein erhöhter Abbau von TAG in Fettgewebe und Leber verursacht eine ungewöhnlich hohe Oxidation von Fettsäuren und die Anhäufung ihrer oxidierten Produkte, Ketonkörper. Dies führt zu Ketonämie, Ketonurie und Ketoazidose. Bei Diabetes mellitus steigt die Konzentration der Ketonkörper um das 100- bis 200-fache und erreicht 350 mg% (die Norm ist 2 mg% oder 0,1-0,6 mmol / l).

6. Bei Polyurie gehen Natrium- und Kaliumionen und Bicarbonat-Ionen mit dem Urin verloren, was die Azidose verstärkt.

7. Als Folge der Punkte 4, 5, 6 kommt es zu einer Dehydratisierung (in schweren Fällen bis zu 5 l) des Körpers, die in einem Abfall des Blutvolumens besteht, was zu Dehydratisierung und Faltenbildung der Zellen führt (lose Haut, versunkene Augen, weiche Augäpfel, trockene Schleimhäute), Blutdrucksenkung. Azidose verursacht Atemnot (Kussmaul-Atmung, Kussmaul) und zusätzliche Dehydratation.

8. Dehydratisierung führt unweigerlich zu Kreislaufschwäche im Gewebe. Die anaerobe Glykolyse wird aktiviert, Laktat sammelt sich und Laktatazidose tritt zusätzlich zur Ketoazidose auf.

10. Die Ansäuerung der Umgebung beeinträchtigt die Wechselwirkung von Insulin mit Rezeptoren, die Zellen werden unempfindlich gegen Insulin - Insulinresistenz entwickelt sich.

11. Blutazidose verringert die Konzentration von 2,3-Diphosphoglycerat in Erythrozyten. Dadurch wird die Affinität des Hämoglobins für Sauerstoff erhöht, es entsteht eine Gewebehypoxie und die Laktatazidose wird verstärkt.

Schnelle Komplikationen bei Insulin-abhängigem Diabetes mellitus

Langzeiteffekte

Charakteristisch für beide Arten von Diabetes.

Hyperglykämie erhöht dramatisch die Glukoseaufnahme durch insulinunabhängige Gewebe (insbesondere arterielle Wandzellen, Endothel, Schwann-Zellen, Erythrozyten, Linse und Retina, Hoden und glomeruläre Nierenzellen), wobei der spezielle Glukosestoffwechsel zwangsweise aktiviert wird. Die Intensität der letzteren wird nur durch die Verfügbarkeit von Glukose bestimmt:

1. Umwandlung von Glukose in Sorbit

Sorbit dringt schlecht in die Zellmembranen ein, seine Anhäufung im Zytosol führt zu osmotischem Anschwellen der Zellen und zu Funktionsstörungen. Zum Beispiel das Auftreten eines Linsenkatarakts, die Entwicklung einer Neuropathie (Berührungsstörung) aufgrund von Störungen in Schwann-Zellen.

Die Umwandlung von Glukose in Sorbit

2. Nichtenzymatische Glykosylierung verschiedener Proteine, Änderung ihrer Eigenschaften und Aktivierung ihrer Synthese aufgrund eines Energieüberschusses:

Die Synthese von Glykoproteinen der Basalmembran der Nierenglomeruli nimmt zu, was zu Kapillarverschluss und Filtrationsstörungen führt.
Die Synthese von Glykoproteinen im Glaskörper und in der Retina nimmt zu, was Netzhautödeme und Blutungen verursacht.
glykosylierte Linsenproteine werden zu großen Aggregaten kombiniert, die das Licht streuen, wodurch Linsenopazität und Katarakte verursacht werden.
Glykosylierung von Hämoglobin in Erythrozyten, Bildung von glykosyliertem Hämoglobin HbA1C,
Glykosylierung von Proteinen des Gerinnungssystems, wodurch die Blutviskosität erhöht wird
Die Glykosylierung von LDL-Proteinen verringert ihre Bindung an Rezeptoren und erhöht die Cholesterinkonzentration im Blut, was eine Makroangiopathie und die Entwicklung von Arteriosklerose des Gehirns, Herzens, der Nieren und der Gliedmaßen verursacht.
Glykosylierung von HDL-Proteinen, die ihre Affinität für Rezeptoren und die schnelle Ausscheidung aus dem Blutkreislauf erhöhen,
Schließlich treten Makroangiopathien auf und es kommt zu Arteriosklerose der Gefäße des Gehirns, des Herzens, der Nieren und der Extremitäten. Charakteristisch vor allem für INZSD.

Biochemie Typ 2 Diabetes

Biochemie von Diabetes

Diabetes mellitus. VISUELLE BIOCHEMIE. Jan Kohlman, Klaus-Heinrich Rem, Jürgen Wirth

10. Diabetes

Biochemie Typ 2 Diabetes

BIOCHEMIE DER DIABETES

Diabetes mellitus - eine biochemische Krankheit

Ursachen von Diabetes

Ursachen des Insulin-abhängigen Diabetes mellitus

Ursachen der Insulinresistenz

Rezeptormechanismen

Postrezeptormechanismen

Ursachen des nicht insulinabhängigen Diabetes mellitus

Diagnose

Arten von glykämischen Kurven nach der Glukoseladung

Komplikationen bei Diabetes

Schnelle Folgen

Schnelle Komplikationen bei Insulin-abhängigem Diabetes mellitus

Langzeiteffekte

Die Umwandlung von Glukose in Sorbit

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