Этиология сахарного диабета

В основе сахарного диабета лежит абсолютная или относительная недостаточность инсулина. Молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепей Л и В, соединенных дисульфидными мостиками. Цепь А содержит 21 аминокислоту, а цепь В — 30 аминокислот. Молекулярная масса — 6 кД. Мономеры инсулина образуют агломераты с молекулярной массой 12—48 кД. Молекула инсулина имеет тенденцию к обратимой агрегации. В кристаллическом виде инсулин был получен A. Scott в 1926—1927 гг. При кристаллизации с инсулином соединяется от 0,3 до 0,6% цинка. В конце 1963 г. инсулин был получен синтетическим путем Р. G. Katsoyanis (США) и J. Meienhofer (ФРГ). Инсулин обладает способностью образовывать комплексное соединение с Zn и некоторыми металлами. При нормальном pH крови инсулин связывает более 2% Zn. Депонирование инсулина происходит в результате взаимодействия с Zn внутри гранул.

Уровень секреции инсулина находится под контролем ЦНС и осуществляется через п. vagus (преимущественно правый). Инсулин, поступая в кровь, связывается с аи (3-глобулинами, а также с альбумином. Натощак преобладает связанный инсулин. После нагрузки глюкозой увеличивается содержание свободного инсулина, который является активным в отношении всех инсулинчувствительных тканей, а связанный инсулин активен только в отношении жировой ткани. Она обладает способностью освобождать инсулин из его связи с белком. Комплексирование инсулина с белком может происходить в печени.

Содержание инсулина натощак у человека колеблется от 0,02 до 0,05 ЕД/л плазмы. Ежедневно у человека образуется примерно 55 ЕД инсулина. Биосинтез инсулина осуществляется в (3-клетках панкреатических островков следующим образом: в рибосомах синтезируется препроинсулин, состоящий из 110 аминокислот, от которого затем с помощью специальной пептидазы отщепляется препептид и образуется проинсулин, состоящий из 86 аминокислотных остатков. Появившийся таким образом проинсулин заполняет мембранозные мешки, которые отшнуровываются от цистерн пластинчатого комплекса, в результате чего и образуются (3-гранулы. Далее от проинсулина под влиянием специфических пептидаз отщепляется С-пептид и образуется инсулин. Он легко полимеризуется: два атома цинка соединяют шесть молекул инсулина с образованием гексамеров, которые депонируются в кристаллическом виде в секреторных гранулах панкреатических островков.

Специфическим стимулятором секреции инсулина является глюкоза: она активирует аденилатциклазу, встроенную в плазматическую мембрану (3-клетки. В результате этого повышается внутриклеточное содержание цАМФ и Са²⁺ (они выходят из органелл и плазматической мембраны), под влиянием которых при участии кальмодулина происходит перемещение по микротубулам секреторных гранул к поверхности клетки и выход их содержимого (инсулина и С-пептида) во внеклеточное пространство и затем в кровь.

Кроме глюкозы, стимулируют секрецию инсулина манноза, глицеральдегид, дегидроксиацетон, жирные кислоты, кетокислоты и такие аминокислоты, как лейцин, аргинин; глюкагон, АКТГ, глюкокортикоиды, соматотропин, пролактин, тиротропин, гормоны щитовидной, паращитовидных и половых желез; желудочно-кишечные гормоны (гастрин, секретин, холецистокинин, панкреозимин) и вещества пептидной природы: вазоактивный интестинальный пептид, гастроингибирующий полипептид. Угнетают секрецию инсулина адреналин, соматомедин через угнетение выделения СТГ гипофиза.

На инсулиновую активность большое влияние оказывают содержащиеся в плазме антагонисты инсулина, связанные с альбумином, (3-липопротеидами и глобулинами. Синальбумин — полипептид В-цепи молекулы инсулина, ассоциированный с альбумином. Он препятствует действию инсулина на мышцы, но не на жировую ткань. Действие синальбумина проявляется при концентрации альбумина у здорового человека 3,5%, а у больного диабетом — 1,2%.

Часть антагонистов, связывающих вводимый инсулин и локализующихся в у-глобулинах, рассматривают как антитела. Другая часть антагонистов обнаруживается лишь в присутствии СТГ и глюкокортикоидов. Но еще не все антагонисты инсулина выявлены. Наибольшая концентрация инсулина обнаруживается в почках и печени, наименьшая — в мозгу и эритроцитах; часть его выделяется с мочой. Инсулин может разрушаться в тканях, особенно в печени, специфическим протеолитическим ферментом — инсулиназой. Биологическое значение инсулиназы — предохранять организм от избыточного поступления инсулина в общий круг кровообращения и тем самым от гипогликемии.

Итак, в основе сахарного диабета лежит абсолютный (панкреатический) или относительный (внепанкреатический) гипоинсулинизм.

Панкреатические формы гипоинсулинизма обусловлены абсолютной недостаточностью биосинтеза и секреции этого гормона, что может быть обусловлено многими причинами.