Czym jest insulinooporność? Przyczyny, objawy i leczenie insulinooporności

Czym jest insulinooporność?

Insulinooporność to stan upośledzonej odpowiedzi biologicznej tkanek na insulinę. Nie rozpoznają one lub słabo rozpoznają sygnał związany z obecnością insuliny wskazujący, że mają otworzyć swoje kanały, aby glukoza mogła wniknąć do ich wnętrza. Z powodu tej nieefektywności, trzustka wydziela jeszcze więcej insuliny i dochodzi do rozwoju hiperinsulinemii. Dzięki tej kompensacji u części osób z insulinoopornością, przez wiele lat stężenie glukozy we krwi pozostaje w normie i nie rozwija się cukrzyca typu 2. Z czasem jednak dochodzi do nieprawidłowej tolerancji glukozy (stan przedcukrzycowy), a następnie rozwoju cukrzycy. Obecne są iskładowe zespołu metabolicznego - otyłość brzuszna, nadciśnienie tętnicze oraz dyslipidemia aterogenna (podwyższone stężenie trójglicerydów i cholesterolu LDL przy jednoczesnym poziomu HDL). Insulinooporność prowadzi do zaburzeń metabolicznych w tkankach - hamowanie wątrobowego wytwarzania glukozy, wychwytu glukozy i jej zużycia, zaburzenia spichrzania glukozy w postaci glikogenu w mięśniach szkieletowych oraz zmiany w tkance tłuszczowej. wrażliwość na insulinę jest ściśle związana z otyłością, a także z reakcją zapalną o niskiej aktywności.

Działanie insuliny

Insulina jest hormonem anabolicznym wydzielanym przez komórki beta trzustki. Powoduje odkładanie glikogenu w wątrobie i mięśniach szkieletowych, pobudza lipogenezę i hamuje rozkład tłuszczów, przyczyniając się do magazynowania wolnych kwasów tłuszczowych w komórkach tłuszczowych. Insulina nasila syntezę białka. Jedną z jej najbardziej znanych funkcji jest obniżanie stężenia glukozy we krwi poprzez zwiększenie wychwytu glukozy przez tkankę mięśniową i tłuszczową. Pobudza glikogenogenezę, a hamuje glikogenolizę i glukoneogenezę. Jest także czynnikiem mitogennym i posiada aktywność wazodylatacyjną. Działanie insuliny odbywa się przez swoisty receptor insulinowy (IR - insulin receptor). Najwięcej receptorów dla insuliny mają komórki tłuszczowe, mięśni szkieletowych oraz wątroby.

Przyczyny insulinooporności

Podłożem rozwoju insulinooporności jest zaburzenie sygnału transmisji komórkowego insuliny, co prowadzi do upośledzonej odpowiedzi biologicznej tkanek na insulinę. Najczęstszą przyczyną choroby jest nadwaga i otyłość, szczególnie brzuszna. Tłuszcz wisceralny (wewnątrz jamy brzusznej) produkuje substancje hormonalne, w tym rezystynę, adiponektynę czy leptynę, sprzyjające rozwojowi insulinooporności. Wśród pozostałych czynników ryzyka wymienia się uwarunkowania genetyczne, siedzący tryb życia, nadmiar tłuszczu i/lub cukru w diecie, przyjmowanie niektórych leków (np. sterydy, leki przeciwdepresyjne, przeciwpsychotyczne), a także niektóre choroby związane z wydzielaniem hormonów działających przeciwstanie do insuliny np. nadczynność tarczycy, akromegalia, zespół Cushinga. Długotrwała insulinooporność może prowadzić do rozwoju cukrzycy typu 2, zespołu policystycznych jajników, chorób sercowo-naczyniowych, a także niealkoholowego stłuszczenia wątroby.

Objawy insulinooporności

Insulinooporność przez długi czas nie daje żadnych objawów. Z czasem obserwuje się nadmierne gromadzenie się tkanki tłuszczowej w okolicy brzucha, problemy z redukcją masy ciała mimo wprowadzenia diety o zmniejszonej kaloryczności i aktywności fizycznej, wzmożony apetyt, senność w ciągu dnia, zmęczenie, częste bóle głowy, zaburzenia lipidowe oraz nadciśnienie tętnicze.

Insulinooporność a otyłość

Nadwaga i otyłość są bezpośrednio związane z rozwojem oporności na insulinę. Gdy wraz z pożywieniem dostarczane jest więcej energii niż jest wydatkowane, dochodzi do dodatniego bilansu energetycznego i przyrastania tkanki tłuszczowej. Dochodzi do tego w dwóch mechanizmach: zwiększanie rozmiaru już istniejących komórek tłuszczowych w wyniku gromadzenia się w nich triacylogliceroli, a także tworzenia nowych komórek tłuszczowych (adipocytów). W momencie, gdy nie ma już możliwości wytworzenia nowych adipocytów, ich rozmiar ulega znacznemu powiększeniu. Stają się oporne na działanie insuliny i mają zmniejszoną zdolność gromadzenia lipidów. W efekcie, tłuszcze gromadzą się między innymi w komórkach mięśniowych i wątrobowych, powodując w nich oporność na insulinę. Dodatkowo, duże komórki tłuszczowe wytwarzają duże ilości cytokin prozapalnych, które jeszcze bardziej zaburzają sygnalizację insuliny. Szczególnie niebezpieczna jest trzewna tkanka tłuszczowa (znajdująca się w jamie brzusznej). Podsumowując, można powiedzieć, że zbyt duża masa ciała powoduje oporność komórek na insulinę, a im więcej tłuszczu w ciele, tym to zaburzenie jest bardziej nasilone.

Insulinooporność a cukrzyca typu 2

Insuliooporność jest stanem poprzedzającym wystąpienie cukrzycy. Z powodu niższej wrażliwości komórek na insulinę, w celu unormowania glikemii, trzustka musi wytwarzać większe ilości insuliny. Podwyższone stężenie insuliny we krwi przez długi czas umożliwia utrzymanie poziomu glukozy we krwi w granicach normy. Z czasem jednak, mechanizm ten staje się nieefektywny. Poziom cukru we krwi znacząco rośnie i dochodzi do rozpoznania cukrzycy typu 2.

Czy choroby układu krążenia mają związek z insulinoopornością?

Insulinooporność jest jednym z czynników ryzyka chorób układu krążenia. Hiperinsulinemia sprzyja rozwojowi miażdżycy, ponieważ występuje zapalenie w ścianie naczyń krwionośnych, dysfunkcja śródbłonka i proliferację komórek mięśni gładkich. W wyniku miażdżycy dochodzi do przerostu naczyń, zwężenia światła naczyń krwionośnych i rozwoju nadciśnienia. Wzmożona jest aktywność prozakrzepowa. Ponadto rozwija się dyslipidemia aterogenna - podwyższenie poziomu trójglicerydów, "złego" cholesterolu LDL z równoczesnym "dobrego" cholesterolu HDL. Narastająca miażdżyca prowadzi m.in do choroby niedokrwiennej serca, udaru niedokrwiennego czy zawału serca.

Insulinooporność - diagnostyka

Do oceny wrażliwości na insulinę wykorzystuje się metodę HOMA (ang. Homeostatic Model Assessment). Służy ona kontroli reakcji organizmu na insulinę. W próbce krwi badanego określane jest stężenie glukozy oraz insuliny. Następnie, na tej podstawie, przy pomocy odpowiedniego wzoru, wylicza się tzw. wskaźnik insulinooporności HOMA-IR. Wartość współczynnika HOMA w warunkach fizjologicznych wynosi 1,0 (u osoby z prawidłową wrażliwością tkanek na insulinę). Za wynik, który umożliwia rozpoznanie insulinooporności przyjmuje się wartość 2,5. Wzór ten wygląda następująco: HOMA-IR = (Insulinemia na czczo [mU/l] × Glikemia na czczo [mmol/l])/22,5 lub HOMA-IR = (Insulina na czczo [µj./ml] × Glukoza na czczo [mg/dl])/405.

Aby potwierdzić lub wykluczyć zaburzenia metabolizmu glukozy, można wykonać także test doustnego obciążenia glukozą. Pacjent po pobraniu krwi na czczo otrzymuje 75g glukozy rozpuszczonej w wodzie, a następnie po odpowiednim czasie ponownie ma pobieraną krew, dla określenia reakcji organizmu. Mierzona jest ilośc i tempo wydzielenia insuliny, szybkością regulacji poziomu cukru we krwi oraz szybkością wchłaniania glukozy do tkanek.

Leczenie insulinooporności

Insulinooporność jest stanem odwracalnym. Leczenie bazuje głównie na metodach niefarmakologicznych: redukcja masy ciała do wartości prawidłowych oraz wprowadzenie regularnych ćwiczeń przez minimum 150 minut tygodniowo. Należy stosować dietę o niskim indeksie glikemicznym, unikać alkoholu i papierosów. U niektórych pacjentów z otyłością II lub III stopnia (BMI>35 kg/m2) lekarz może zalecić wprowadzenie metforminy.

Jak leczyć insulinooporność dietą?

W przypadku insulinooporności u osób otyłych, powinna zostać zastosowana dieta redukcyjna o niskim indeksie glikemicznym, o kaloryczności dostosowanej do zapotrzebowania energetycznego. W jadłospisie powinno się ograniczać także nasycone kwasy tłuszczowe, które aktywują szlaki prozapalne i nasilają insulinooporność. Ponadto dieta bogatotłuszczowa zwiększa wytwarzanie czynników prozapalnych w wątrobie i nasila insulinooporność komórek wątrobowych.

Zalecane modele żywieniowe to m.in. dieta DASH oraz dieta śródziemnomorska. Powinna jednak być ułożona przez dietetyka, który dobierze odpowiednią kaloryczność i zbilansuje jej wszystkie składniki.

Aktywność fizyczna poprawia wrażliwość tkanek na insulinę

Według badań, długotrwały wysiłek fizyczny poprawia wrażliwość na insulinę oraz zmniejsza rozwój stanu zapalnego mięśni szkieletowych. Korzystnie działa także krótka, lecz intensywna aktywność. Zmniejsza zawartość tłuszczów w mięśniach (diacylogliceroli i ceramidów), poprawiając insulinowrażliwość. Dodatkowo, pomaga w redukcji masy ciała, poprawia profil lipidowy oraz obniża spoczynkowe i powysiłkowe ciśnienie tętnicze.

Przypisy

1. Petersen, Max C., and Gerald I. Shulman. "Mechanisms of insulin action and insulin resistance." Physiological reviews 4 (2018): 2133-2223.
2. Ormazabal, Valeska, et al. "Association between insulin resistance and the development of cardiovascular disease." Cardiovascular diabetology 1 (2018): 1-14.
3. Wu, Huaizhu, and Christie M. Ballantyne. "Metabolic inflammation and insulin resistance in obesity." Circulation research 11 (2020): 1549-1564.
4. Hill, Michael A., et al. "Insulin resistance, cardiovascular stiffening and cardiovascular disease." Metabolism 119 (2021): 154766.
5. Wondmkun, Yohannes Tsegyie. "Obesity, insulin resistance, and type 2 diabetes: associations and therapeutic implications." Diabetes, metabolic syndrome and obesity: targets and therapy 13 (2020): 3611.
6. Mirabelli, Maria, et al. "Mediterranean diet nutrients to turn the tide against insulin resistance and related diseases." Nutrients 4 (2020): 1066.