Na wystawie w Cogiteonie. Co się działo, zanim ludzie stworzyli cywilizację? cz.2
Zaczęło się dawno, dawno temu, gdy przodkowie ludzi i szympansów poszli własnymi ewolucyjnymi...
Krótko i węzłowato. Dlaczego nadwaga sprzyja cukrzycy?
- Tekst: Marta Ząbczyńska
Cukrzyca to choroba cywilizacyjna. Zdaniem badaczy nieprawidłowa dieta, a co za tym idzie nadwaga i otyłość to najważniejsze z jej przyczyn. Ale co tak właściwie nadwaga ma wspólnego z cukrzycą? Dlaczego dieta, w której jest sporo cukru, może powodować problemy właśnie z cukrem w organizmie?
Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) cukrzyca to przewlekła choroba metaboliczna, która charakteryzuje się podwyższonym poziomem glukozy we krwi. Prowadzi to z czasem do uszkodzeń serca, naczyń krwionośnych, oczu, nerek lub układu nerwowego. Już w starożytności opisywano objawy choroby, którą teraz można zidentyfikować jako cukrzycę. Takie opisy znalazły się w księgach medycznych starożytnych Chin i Indii. Opis objawów cukrzycy znalazł się w słynnym papirusie medycznym Ebersa datowanym na 1550 r. p.n.e. W ostatnich dziesięcioleciach jednak liczebność przypadków cukrzycy bardzo wzrosła. Stała się ona problemem cywilizacyjnym.
Obecnie szacuje się, że 422 milionów ludzi na całym świecie choruje na cukrzycę, a z jej powodu umiera rocznie 1,6 mln. W Polsce ocenia się, że na cukrzycę choruje ponad 2 mln osób, z czego ok. 25% o tym nie wie.
Otwórzcie bramy dla glukozy
Zacznijmy od początku. Podstawowym związkiem energetycznym dla wielu organizmów, w tym dla człowieka, jest glukoza. To cukier prosty, który dostarczamy wraz z pokarmem. W układzie pokarmowym jest ona wchłaniana do krwiobiegu. Dalej glukoza z krwi trafia do wszystkich komórek naszego organizmu, gdzie jest rozkładana do wody i dwutlenku węgla, w procesie, w którym wytwarzana jest energia.
Hormonem sterującym działanie glukozy jest insulina produkowana w trzustce. To ona mobilizuje komórki do pobierania glukozy do swojego wnętrza, tym samym do obniżania jej zawartość we krwi.
Gdy w naszym organizmie panuje równowaga, glukoza pochodząca z pokarmu jest bez przeszkód transportowana do komórek. Jeśli porównamy glukozę do paliwa, to musi ona dostać się do każdej komórki naszego organizmu, w której silnikach, czyli mitochondriach produkowana jest energia. Jednak droga z jelit do pozostałych komórek organizmu jest długa. Najlepiej wykorzystać podstawowy szlak komunikacyjny w naszym organizmie, czyli układ krwionośny. Jednak szybki transport do miejsca docelowego nie wystarczy. W tym momencie rolę przejmuje insulina, która daje sygnał komórkom aby wytworzyły bramki, dzięki którym glukoza może dostać się do wnętrza komórek. Bramki te nazywane są transporterami glukozy.
Nadmiar glukozy zostaje przekierowany do wątroby, gdzie jest magazynowana w postaci glikogenu. To taki zapas na gorsze czasy, który zostanie wykorzystany, gdy przez dłuższy czas nie dostarczymy naszemu organizmowi pokarmu.
Ostatnio dodane do Rozoom
Glukoza błądzi po organizmie
Co się jednak stanie, gdy jeden z elementów tego wieloetapowego procesu zostanie zaburzony? Zacznijmy od sytuacji, w której element sterujący, czyli insulina zawiedzie. Glukoza nie może dostać się do komórek, bo brakuje bramek, przez które mogłaby przejść. Niedobór insuliny lub niewrażliwość komórek na jej działanie, zwana insulinoopornością leży u przyczyny rozwoju cukrzycy.
Prawidłowe działanie insuliny jest kluczowe, bowiem podwyższony poziom glukozy we krwi jest szkodliwy. Utrzymujący się wysoki poziom glukozy we krwi z jednoczesnym brakiem lub niewłaściwym działaniem insuliny prowadzić może do stanu kwasicy ketonowej – glukoza nie jest spalana, następują zaburzenia w równowadze elektrolitów, odwodnienie, śpiączka. Możliwe jest też zagrożenie życia. Wysokie stężenie glukozy prowadzi także do zmian zagęszczenia krwi, która w takiej sytuacji może nieprawidłowo wykonywać swoje funkcje.
Fatalny dobrobyt
Ale scenariuszy energetycznej katastrofy jest o wiele więcej. W jednym z nich główną rolę odgrywa nadmiar tkanki tłuszczowej. Tłuszcz, a dokładniej kwasy tłuszczowe, które się na niego składają, mogą być dodatkowym źródłem paliwa dla naszego organizmu. Nadmiar tkanki tłuszczowej powoduje, że nasz organizm oprócz glukozy wykorzystuje do pozyskania energii także tłuszcze. Mamy niechciany dobrobyt paliwowy, nadwyżkę trudną do spożytkowania. Prowadzi to też do sytuacji wytwarzania w mitochondriach większej ilości wolnych rodników tlenowych, uszkadzających struktury komórkowe. Dlatego komórki wytworzyły system obronny, który hamuje napływ kolejnych porcji substancji energetycznych, a zwłaszcza glukozy, do wnętrza komórki, tym samym pozostawiając jej wysoki poziom we krwi. Tak rozwija się cukrzyca.
Badania z ostatnich lat wskazują, że tkanka tłuszczowa oprócz takich funkcji jak ochrona naszych narządów wewnętrznych i termoregulacja jest zdolna do produkcji wielu substancji kontrolujących funkcjonowanie organizmu. Otyłość (nadmiar tkanki tłuszczowej) związana jest z zwiększoną produkcją substancji, które w negatywny sposób mogą wpływać na działanie glukozy i insuliny. Do jednej z takich substancji wytwarzanych w tkance tłuszczowej należy czynnik martwicy nowotworów TNFα, który powoduje zwiększenie poziomu kwasów tłuszczowych we krwi. Ponadto hamuje powstawanie bramek transporterów glukozy, którymi dostaje się ona do wnętrza komórki.
W tkance tłuszczowej wytwarzane są także substancje zwane adipokinami. Jedną z nich jest leptyna, która może hamować produkcję insuliny, tym samym powodując brak kierowniczego nadzoru nad działaniem glukozy. Wpływa także na rozpad tkanki tłuszczowej, co z kolei prowadzi do szkodliwego nadmiaru paliwa.
Istnieje wiele czynników wpływających na rozwój cukrzycy. Ważne są też czynniki genetyczne oraz te związane z wpływem środowiska, w którym żyjemy. Jednakże na pewno czynniki odnoszące się do nadmiaru tkanki tłuszczowej można określić jako kluczowe i bardzo niebezpieczne.
Ostatnio dodane w Rozoom
P.S. Pozwoliliśmy sobie na nieco żartobliwe ilustracje, bo może one pozwolą lepiej zrozumieć i zapamiętać to, o czym piszemy. Nie oznacza to, że traktujemy cukrzycę jako błahostkę, jest przeciwnie. Rys. Magda Chrobaczyńska-Dyląg
Źródła:
Kitajewska W, Szeląg W, Kopański Z, Maslyak Z, Sklyarov I. Choroby cywilizacyjne i ich prewencja. Journal of Clinical Healthcare 1 (2014).
Siemiński M. Środowiskowe zagrożenia zdrowia. Wydawnictwo PWN, Warszawa, 2009.
Korzeniowska K, Jabłecka A. Cukrzyca (Część I). Farmacja Współczesna 2008; 1: 231-235.
Traczyk W. Fizjologia człowieka w zarysie. Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich. Warszawa,1989.
Bergmann K, Olender K, Odrowąż-Sypniewska G. Rola otyłości i stanu zapalnego w cukrzycy typu 2 – znane fakty, nowe kontrowersje. Journal of Laboratory Diagnostics 2012 48(3); 313-322.
Artykuł przygotowany przez zespół Mobilnego Projektu Edukacyjnego Naukowiej w ramach projektu „Małopolskie Centrum Nauki – projekt zintegrowany”.
