Inzulin

Patofyziologie

Sekrece inzulinu může být absolutně nebo relativně snížená, což se projeví vznikem onemocnění diabetes mellitus.
Zvýšená produkce inzulinu, nereagující na zpětnou vazbu, bývá způsobena funkčními tumory pankreatu.



Inzulinom

Jedná se endokrinní onemocnění pankreatu charakterizované nadprodukcí inzulinu a z toho plynoucí hypoglykémie.
Funkční tumory B-buněk Langerhansových ostrůvků pankreatu jsou maligní tumory produkující inzulin. Tumory mohou být jednotlivé i multipní a často metastazují. Produkce inzulinu tumorem je nezávislána supresních účincích hypoglykémie. Výsledkem této patologie je výrazná hypoglykémie organismu, následkem čehož dochází ke zvýšení koncentrace cirkulujících katecholaminů a neuroglykopenii.

Obecné příčiny hypoglykémie: • zvýšená potřeba glukózy – inzulinom, velké metabolicky aktivní nádory jiné etiologie
• snížená substituce organismu glukózou – poruchy glukoneogeneze a glykogenolýzy z důvodu nedostatku glukokortikoidů, cirhózy jater aj.

Patogeneze
Nádorově změněné buňky nereagují na mechanismus zpětné vazby a i přes nedostatek glukózy v plazmě dále produkují inzulin. Výsledkem je výrazná hypoglykémie (pod 2,5 mmol/l u psů a koček).

Následky inzulinomu: neurologické obtíže – svalový třes a slabost, ataxie až kóma (glukóza je primární, zdrojem energie pro CNS), hladovění (-> ketóza, vyčerpání zásob jaterního glykogenu a stimulace glukoneogeneze z laktátu, glycerolu a aminokyselin).
Zprvu je proces kompenzován metabolickým efektem adrenalinu a kortizolu, které zvyšují plazmatickou koncentraci glukózy. V pozdějších fázích onemocnění dochází k vyčerpání tohoto kompenzačního mechanismu.



Diabetes mellitus

Jedná se o polyfaktoriální onemocnění, které je způsobené absolutním nebo relativním nedostatkem inzulinu, což vede ke vzniku hyperglykémie.
DM se etiologicky dělí na primární a sekundární. Primární DM je způsoben destrukcí B-buněk pankreatu. Sekundární DM, který je u psů a koček častější, vzniká v důsledku periferní rezistence na inzulin.

Příčiny vzniku primárního DM:
• pankreatitida – poškození Langerhansových ostrůvků zánětem, hyperglykémie je spíše přechodná
• neoplazie – vyvolá tlakovou atrofii s redukci počtu a funkce B-buněk, tumor hypofýzy vyvolá zvýšení STH, který má diabetogenní efekt
• autoimunitní destrukce Langerhansových ostrůvků
• amyloidóza Langerhansových ostrůvků u koček

Příčiny vzniku sekundárního DM:
• nadprodukce hormonu s diabetogenním účinkem – hyperadrenokorticismus, nadprodukce hypofyzárního STH z důvodu nádoru hypofýzy (především u starších kastrovaných kocourů), nadprodukce STH vyvolaná progestiny
• podávání léků s diabetogenním účinkem - glukokortikoidy, progestiny vyvolávající nadbytek STH (psi), progestiny s glukokortikoidovým efektem (kočky)
• obezita

Princip vzniku DM u fen
Zvýšení produkce gestagenů (progesteronu) v pozdním metestru → zvýšení produkce STH (především z mléčné žlázy) → snížení efektu inzulinu na utilizaci glukózy → vyšší spotřeba inzulinu na utilizaci stejného množství sacharidů z potravy → hyperfunkce B-buněk pankreatu na základě zpětné vazby
Trvá-li déle jak fyziologické 2 – 3 týdny, dojde k vyčerpání, degeneraci a atrofii Langerhansových ostrůvků a vzniku DM. Podobně vzniká DM při podávání exogenních gestagenů.

Princip vzniku DM u spontánního nebo iatrogenníhohyperadrenokorticismus
Nadbytek glukokortikoidů → zvýšení glukoneogeneze a rezistence inzulinu ke glukóze → vyšší spotřeba inzulinu na utilizaci stejného množství sacharidů z potravy → hyperfunkce B-buněk pankreatu na základě zpětné vazby → vznik DM.

Vliv endogenních nebo exogenníchgestagenů na vznik DM u koček
Vysoké koncentrace exogenních gestagenů → nadprodukce glukokortikoidů → zvýšení glukoneogeneze a pokles vazby inzulinu na receptory → vyšší spotřeba inzulinu na utilizaci stejného množství sacharidů z potravy → hyperfunkce B-buněk pankreatu na základě zpětné vazby → vznik DM.

Vliv obezity na vznik DM
Snížená vazba inzulinu na receptory, vyšší spotřeba inzulinu na utilizaci stejného množství sacharidů z potravy → hyperfunkce B-buněk pankreatu na základě zpětné vazby → vznik DM.

Diabetogenní efekt má i glukagon (viz. glukagon).

Následky DM
Nižší produkce inzulinu nebo jeho relativní nedostatek z důvodu inzulinové rezistence vede k extracelulární hyperglykémii - dochází ke snížení periferní utilizace glukózy a glykoregulační funkce jater. V buňkách je naopak glukózy nedostatek a buňky nemají dostatek energie. Při překročení ledvinného prahu pro glukózu dochází ke glykosurii. Glukóza je osmoticky aktivní. Její vylučování močí vyvolá polyurii doprovázenou polydipsií, hypokalémií, hyponatrémií a hypofosfatémií.

Následky hyperglykémie
• vznik glykosurie → polyurie doprovázená polydipsií, hypokalémií, hyponatrémií a hypofosfatémií.
• snížení exkrece glukózy z důvodu hypertonicity plazmy → intracelulární dehydratace (zejména CNS) → kóma.
• chronická hyperglykémie vyvolá enzymovou glykosylaci proteinů → porucha funkce proteinů → poškození Hb, skeletálních proteinů, erys, Ig, proteinů čočky, bazální membrány, glomerulů, stěny artérií, nervových zakončění aj. → vznik komplikací diabetu (polyneuropatie, angiopatie, nefropatie, katarakta, retinopatie aj.).
• intracelulární deficit glukózy v periferních tkáních → zvýšení lipolýzy → nadprodukce mastných kyselin a jejich metabolizace → tvorba nadbytečného množství ketolátek, jejichž vstup do buňky je také závislý na inzulinu → nedostatečné využití ketolátek buňkami za účelem zisku energie → ztráta hmotnosti, vznik ketoacidózy, zvyšování glukoneogeneze a omezení syntézy bílkovin → další ztráta hmotnosti, celková slabost, zhoršené hojení ran, snížená funkce imunitního systému, kóma.