Przemiana galaktozy

Głównym źródłem galaktozy w pożywieniu jest laktoza znajdująca się w mleku, składająca się z cząsteczki galaktozy i cząsteczki glukozy. Galaktoza ulega fosforylacji przez swoistą galaktokinazę do galaktozo-l-fosforanu, który przy udziale urydylilotransferazy zostaje w reakcji z urydynodifosfo-glukozą (UDP-glukozą) przekształcony do urydynodifosfogalaktozy (UDP-galak-tozy). Z kolei ten metabolit pod wpływem swoistej epimerazy zostaje prze¬kształcony do urydynodifosfoglukozy, stanowiącej etap syntezy glikogenu, a także rozpoczynającej cykl kwasu uronowego Galaktokinaza jest enzymem adaptacyjnym i jej aktywność wzrasta w razie spożywania większej ilości galaktozy (mleka), stąd większą aktywność tego enzymu stwierdza się u osobników młodych aniżeli u dorosłych. Przekształcenie galaktozolfosfora- nu do urydynodifosfogalaktozy może przebiegać jeszcze innym szlakiem — w bezpośredniej reakcji z UTP przy udziale swoistej pirofosforylazy. Aktywność tego enzymu jest mała u dzieci, jednak wzrasta w wieku dojrzałym. Ostatnia reakcja (epimeryzacja) jest łatwo odwracalna i w ten sposób glukoza może się przekształcać w „czynną” postać galaktozy.
Przemiana galaktozy odbywa się w wątrobie, śledzionie, krwinkach czerwonych, nerkach, korze mózgowej, mięśniu sercowym i soczewce. Genetycznie uwarunkowany niedobór urydylilotransferazy galaktozo-1-fosforanowej powoduje w razie spożywania mleka gromadzenie się galaktozo-1-fosforanu w tkankach. Towarzyszy temu także gromadzenie się w nadmiarze we krwi galaktozy, która wówczas przechodzi do moczu (galaktozemia). Choroba cechuje się wy¬stępowaniem groźnych dla rozwoju i życia dziecka objawów, będących prawdo¬podobnie wynikiem blokowania niektórych enzymów przez galaktozo-l-fosforan, a być może także zmniejszenia podaży ATP. Te objawy ustępują w wieku dojrzałym wskutek skierowania przemiany galaktozy na szlak kontrolowany przez pirofosforylazę UDP-galaktozową.na szlaki przemian dopiero po fosforylacji do glukozo-6-fosforanu. Okazało się jednak, że sama glukoza może reagować z białkami bez udziału enzymów, przy czym rezultaty tej reakcji mogą mieć następstwa kliniczne.

Przemiana fruktozy

Fruktoza pożywienia jest zawarta w cukrze buraczanym i trzcino¬wym (cząsteczka sacharozy składa się z cząsteczki glukozy i cząsteczki fruk¬tozy), miodzie, owocach. Głównym miejscem jej przemiany jest wątroba, która zawiera swoisty enzym — fosfofruktokinazę, katalizującą reakcję fosforylacji tego cukru do fruktozo-l-fosforanu. Ten ostatni ulega z kolei rozpadowi przy
ATP udziale aldolazy B na 2 triozy: aldehyd D-glicerynowy i fosfodihydroksyaceton, stanowiący metabolit glikolizy. Także aldehyd D-glicerynowy zostaje pod wpływem swoistych kinaz włączony do cyklu Embden-Meyerhofa-Parnasa. W dalszym ciągu przemiana tych metabolitów biegnie albo w kierunku pirogro- r.ianu i mleczanu, albo w kierunku syntezy glukozy. W wątrobie przeważa ten drugi typ przemian.
Fruktoza może wejść na szlak glikolizy także w inny sposób: pod wpływem heksokinazy cukier ten zostaje przekształcony do fruktozo-6-fosforanu, bądź też fruktozo-l-fosforan ulega fosforylacji przez swoistą 1-fosfofruktokinazę do lruktozo-l,6-difosforanu . Prawdopodobnie w ten sposób następuje fosforylacja fruktozy w tkankach poza wątrobowych, przede wszystkim w mięśniach i tkance tłuszczowej, które metabolizują niewielką ilość tego cukru.
Przemiana fruktozy w wątrobie przebiega szybciej aniżeli glukozy, co jest wynikiem dużego powinowactwa fruktokinazy do substratu. Szybszy metabo¬lizm fruktozy powoduje w razie dostatecznej podaży tego cukru odkładanie się w hepatocytach większej ilości glikogenu aniżeli po podaniu równoważnej ilości glukozy, a w razie dożylnego wlewu roztworu fruktozy — występowanie hiperlaktacydemii i kwasicy mleczanowej. Obserwuje się także zwiększone wytwarzanie kwasu moczowego i hiperurykemię, prawdopodobnie wskutek większego zużytkowania ATP i rozpadu nukleotydów adeninowych.
Ponieważ wątroba jest głównym miejscem przemiany fruktozy i w jej cho¬robach przemiana tego cukru ulega zwolnieniu, wykorzystuje się oznaczenie szybkości oczyszczania krwi z egzogennej fruktozy jako próbę czynnościową tego narządu. W rzadkich przypadkach stwierdza się genetycznie uwarunkowa¬ny niedobór fruktokinazy lub aldolazy B, co powoduje gorsze wykorzystanie fruktozy i przechodzenie jej do moczu (tructosuria). W razie niedoboru aldola¬zy B fruktozuria kojarzy się z występowaniem po spożyciu cukru lub pokar¬mów zawierających fruktozę gwałtownych objawów hipoglikemii, spowodowa¬nych konkurencyjnym blokowaniem przez fruktozo-l-fosforan niektórych en¬zymów (fosfoglukomutazy).
Szlak poliolowy. Fruktoza w organizmach ssaków i u człowieka może być wytwarzana z glukozy. Droga przemian wiedzie przez sorbitol (glucitol), stąd ten tor przemian nazwano szlakiem poliolowym Glukoza ulega najpierw redukcji do sorbitolu w reakcji katalizowanej przez reduktazę aldozową i NADPH, w drugim etapie sorbitol zostaje utleniony do fruktozy w obecności dehydrogenazy sorbitolu i NAD. Chociaż w zasadzie są to reakcje odwracalne, w warunkach zwiększonej podaży glukozy przebiegają one jednokierunkowo do sorbitolu i fruktozy, co jest wynikiem małego powinowactwa reduktazy aldozowej do glukozy. Ilość wytworzonego sorbitolu i fruktozy zależy od po¬daży glukozy i wzrasta w stanach hiperglikemii. Dotyczy to narządów, w których transport glukozy do wnętrza komórki nie zależy od insuliny i w których obecna jest reduktaza aldozowa. Do takich narządów należą: pęcherzyki na¬sienne, łożysko, komórki Schwanna nerwów obwodowych, soczewka, śródbłonek naczyniowy. Ponieważ poza hepatocytami przenikanie sorbitolu przez błonę komórkową następuje powoli, w razie hiperglikemii dochodzi do nadmiernego wewnątrzkomórkowego gromadzenia się sorbitolu w wyżej wymienionych narządach. Tym zaburzeniom przypisuje się znaczenie w rozwoju niektórych późnych powikłań cukrzycy (polineuropatia, zaćma).

Synteza i rozpad glikogenu

Glikogen jest rozgałęzionym polisacharydem zwierzęcym o masie cząsteczkowej wynoszącej w zależności od źródła (tkanki) i metody ekstraho¬wania od 1 do kilkudziesięciu milionów, co jest wynikiem agregacji właści¬wych cząsteczek o masie od ł do 4 min w większe molekuły. Głównymi spich¬rzami glikogenu są wątroba (5—7% mokrej masy) i mięśnie (około 1% mokrej masy). Tak więc u dorosłego człowieka o masie ciała 70 kg wątroba zawiera około 100 g glikogenu, mięśnie około 350 g. Rola tego wielocukru w tych dwóch narządach jest odmienna: w wątrobie glikogen jest źródłem glukozy oddawanej przez ten narząd do krwi, w mięśniach (a także w innych tkankach) odgrywa rolę miejscowego „paliwa”.
Synteza glikogenu rozpoczyna się od przekształcenia glukozo-6-fosforanu do glukozo-l-fosforanu pod wpływem fosfoglukomutazy. W dalszym ciągu pro¬ces ten biegnie przy udziale UTP, pirofosforylazy UDP-glukozowej i syntazy glikogenowej (UDP-glukozo-glikogeno-a-l,4-glukozylotransferazy) na szlpku opisanym przez Leloira i Cardiniego. W tej reakcji niezbędna jest obecność już istniejącej cząsteczki glikogenu lub jego „primera” (utworzonego na szkielecie białkowym). Zwykle po powstaniu łańcucha składającego się z 8—12 cząsteczek glukozy następuje pod wpływem enzymu rozgałęziającego (a- -1,4-glukan: a-l,4-glukan-6-glukozylotransferazy) przesunięcie wiązania glikozy- dowego z pozycji Ci-0-C4 w pozycję CJ-O-CJ, która staje się punktem odejścia łańcucha bocznego.
Glikogenoliza odbywa się przy udziale fosforylazy glikogenu i amylo-1,6- -glukozydazy (enzymu niszczącego rozgałęzienia). W wyniku działania fosforylazy katalizującej hydrolityczne rozszczepienie wiązania glikozydowego Ci-O-Ci następuje odłączenie glukozo-l-fosforanu, który przez fosfoglukomutazę zostaje przekształcony do glukozo-6-fosforanu, natomiast amylo-l,6-gluko- zydaza powoduje oddzielenie się wolnej cząsteczki glukozy (ryc. 22). W następstwie całkowitego rozpadu cząsteczki glikogenu uzyskuje się około 93% cząsteczek glukozo-l-fosforanu i 7% cząsteczek wolnej glukozy; ta ostatnia liczba odpowiada odsetkowi miejsc rozgałęzień w cząsteczce glikogenu.
Zawartość glikogenu w wątrobie i mięśniach zależy od aktywności 2 enzymów: syntazy i fosforylazy glikogenowej. Oba enzymy występują w postaci nieczynnej i aktywnej. Aktywacja syntazy glikogenowej wiąże się z hydrolitycznym odłączeniem cząsteczki fosforanu nieorganicznego (defosforylacją), katalizowanym przez swoistą fosfatazę syntazy. Natomiast przyłączenie cząsteczki fosforanu, czyli fosforylacja, powoduje unieczynnienie syntazy. Odwrotna zależność występuje w przypadku aktywacji i unieczynniania fosforylazy glikogenowej. Aktywacja tego enzymu jest następstwem reakcji fosforylujących: fosforylacji kinazy fosforylazy i fosforylacji fosforylazy nieaktywnej b, która wówczas przechodzi w fosfofosforylazę, czyli aktywną fosforylazę a. W mięśniach ta reakcja polega na połączeniu się 2 dimerów fosforylazy b w aktywny tetramer, zawierający 4 cząsteczki fosforanu pirydoksalu. Z kolei fosfataza fosforylazy, usuwając cząsteczkę niach powodując rozpad tetrameru na 2 dimery, z których każdy ma po 2 cząsteczki fosforanu pirydoksalu), wywołuje inaktywację fosforylazy. W wątrobie aktywna fosforylaza a hamuje fosfatazą syntazy, jest zatem silnym inhibitorem tego enzymu. Te zależności sprawiają, że nie może dojść równocześnie do zwiększenia aktywności obu głównych enzymów kontrolujących syntezą i rozpad glikogenu.
Syntaza i fosforylaza glikogenowa podlegają wpływom metabolitów, hormonów, a prawdopodobnie także wpływom nerwowym. Są one nieco inne w wą¬trobie i mięśniach. W wątrobie glukoza po związaniu się z fosforylazą a, co czyni tę ostatnią podatną na inaktywujące działanie fosfatazy, zwiększa syn¬tezę glikogenu, natomiast sam glikogen przeciwdziała temu procesowi przez hamowanie fosfatazy syntazy. Do hormonów wpływających na syntezę i rozpad glikogenu należą: insulina, glikokortykosteroidy, glukagon i katecholami- ny. Pierwsze dwa hormony powodują gromadzenie się glikogenu w wątrobie, pozostałe działają glikogenolitycznie. Wpływ insuliny tłumaczy się aktywacją fosfatazy fosforylazy (unieczynnieniem tej ostatniej) i wtórną aktywacją syntazy glikogenowej. W ostatnich latach wykazano jednak, że w wyniku interakcji tego hormonu z receptorem błonowym Zostaje uwolniony swoisty mediator peptydowy, który bezpośrednio stymuluje syntazę glikogenową (p. str. 207). Wydaje się, że w tym działaniu insuliny mniejsze znaczenie ma inny „przekaźnik” — cAMP, którego stężenie pod wpływem insuliny zmniejsza się. Wpływ glikokortykosteroidów na syntezę glikogenu jest złożony: z jednej strony hormony tej grupy zwiększając aktywność fosfatazy fosforylazy unieczynniają fosforylazę i powodują wzmożenie aktywności syntazy glikogenowej- z drugiej — głównie w późniejszej fazie działania — nasilają glukoneogenezę zwiększając podaż glukozo-1-fosforanu. Szczególne miejsce w regulacji prze¬mian glikogenu w wątrobie zajmują: glukagon i katecholaminy. W rezultacie ich interakcji ze swoistymi receptorami błonowymi hepatocytów dochodzi do aktywacji cyklazy adenylanowej i wzrostu stężenia cAMP, który aktywując kinazę białkową wyzwala łańcuch reakcji (duża kaskada) doprowadzających do rozpadu glikogenu i zahamowania jego syntezy.
W mięśniach synteza glikogenu jest proporcjonalna do podaży glukozo-6- -fosforanu, którego wewnątrzkomórkowe stężenie zależy od szybkości transpor¬tu glukozy- z przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Podobnie jak w wątrobie, na-gromadzenie się w mięśniach glikogenu hamuje dalszą syntezę tego polisacha¬rydu. Rozpad glikogenu mięśniowego następuje głównie w czasie wysiłku. Obok czynników ogólnoustrojowych, jak katecholaminy, które inicjują dużą kaskadę, istotne znaczenie przypada czynnikom miejscowym, a- mianowicie aktywacji fosforylazy przez kalmodulinę aktywowaną z kolei przez jony wap¬nia uwalniane w czasie skurczu mięśnia (krótka kaskada) i przez AMP, którer go stężenie w mięśniach pracujących w stanie hipoksji się zwiększa.
W regulacji przemian glikogenu zwraca uwagę zróżnicowany i rozbudowa¬ny mechanizm kontrolujący rozpad tego wielocukru, mający istotne znaczenie fizjologiczne. W wątrobie zapobiega on nadmiernemu zmniejszeniu zapasów glikogenu, w mięśniach zapewnia właściwe wykorzystanie tego substratu, zwłaszcza w początkowej fazie intensywnego wysiłku.
fosforanu nieorganicznego (w mięśniach powodując rozpad tetrameru na 2 dimery, z których każdy ma po 2 cząsteczki fosforanu pirydoksalu), wywołuje inaktywację fosforylazy. W wątrobie aktywna fosforylaza a hamuje fosfatazą syntazy, jest zatem silnym inhibitorem tego enzymu. Te zależności sprawiają, że nie może dojść równocześnie do zwiększenia aktywności obu głównych enzymów kontrolujących syntezą i rozpad glikogenu.
Syntaza i fosforylaza glikogenowa podlegają wpływom metabolitów, hormonów, a prawdopodobnie także wpływom nerwowym. Są one nieco inne w wątrobie i mięśniach. W wątrobie glukoza po związaniu się z fosforylazą a, co czyni tę ostatnią podatną na inaktywujące działanie fosfatazy, zwiększa syn¬tezę glikogenu, natomiast sam glikogen przeciwdziała temu procesowi przez hamowanie fosfatazy syntazy. Do hormonów wpływających na syntezę i rozpad glikogenu należą: insulina, glikokortykosteroidy, glukagon i katecholaminy. Pierwsze dwa hormony powodują gromadzenie się glikogenu w wątrobie, pozostałe działają glikogenolitycznie. Wpływ insuliny tłumaczy się aktywacją fosfatazy fosforylazy (unieczynnieniem tej ostatniej) i wtórną aktywacją syntazy glikogenowej. W ostatnich latach wykazano jednak, że w wyniku interakcji tego hormonu z receptorem błonowym Zostaje uwolniony swoisty mediator peptydowy, który bezpośrednio stymuluje syntazę glikogenową (p. str. 207). Wydaje się, że w tym działaniu insuliny mniejsze znaczenie ma inny „przekaźnik” cAMP, którego stężenie pod wpływem insuliny zmniejsza się. Wpływ glikokortykosteroidów na syntezę glikogenu jest złożony: z jednej strony hormony tej grupy zwiększając aktywność fosfatazy fosforylazy nieuczynniającą fosforylazę i powodują wzmożenie aktywności syntazy glikogenowej- z drugiej — głównie w późniejszej fazie działania — nasilają glukoneogenezę zwiększając podaż glukozo-1-fosforanu. Szczególne miejsce w regulacji prze¬mian glikogenu w wątrobie zajmują: glukagon i katecholaminy. W rezultacie ich interakcji ze swoistymi receptorami błonowymi hepatocytów dochodzi do aktywacji cyklazyadenylanowej i wzrostu stężenia cAMP, który aktywując kinazę białkową wyzwala łańcuch reakcji (duża kaskada) doprowadzających do rozpadu glikogenu i zahamowania jego syntezy.
W mięśniach synteza glikogenu jest proporcjonalna do podaży glukozo-6- -fosforanu, którego wewnątrzkomórkowe stężenie zależy od szybkości transportu glukozy- z przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Podobnie jak w wątrobie, na-gromadzenie się w mięśniach glikogenu hamuje dalszą syntezę tego polisacharydu. Rozpad glikogenu mięśniowego następuje głównie w czasie wysiłku. Obok czynników ogólnoustrojowych, jak katecholaminy, które inicjują dużą kaskadę, istotne znaczenie przypada czynnikom miejscowym, a- mianowicie aktywacji fosforylazy przez kalmodulinę aktywowaną z kolei przez jony wapnia uwalniane w czasie skurczu mięśnia (krótka kaskada) i przez AMP, które go stężenie w mięśniach pracujących w stanie hipoksji się zwiększa.

Zarys wewnątrzkomórkowej przemiany węglowodanów, tłuszczów i białek

Głównym źródłem węglowodanów w pożywieniu człowieka jest skrobia, która w przewodzie pokarmowym ulega strawieniu do glukozy, wchłanianej do krwi układu żyły wrotnej. Stanowi ona około 80% wszystkich węglowodanów pokarmowych. Poza tym w jelicie cienkim wchłania się fruktoza (stanowiąca około 10% spożywanych węglowodanów), galaktoza (mleko) i nie¬wielka ilość pentoz (owoce). Wchłanianie jelitowe glukozy i galaktozy jest aktywne i następuje przy udziale elektrogenicznej „pompy sodowej”, która usuwając jony sodu z enterocytu na zewnątrz powoduje — przez wzrost gradientu stężenia tego kationu pomiędzy przestrzenią zewnątrz- i wewnątrzkomórkową — wytworzenie siły kierującej wspólny nośnik jonu sodu i cząsteczki glukozy do wnętrza komórki (ryc. 20). Źródłem energii w tym procesie, który umożliwia transport monosacharydów o określonej konfiguracji przeciw gradientowi stężeń, jest ATP rozkładany przez swoistą ATPazę. Fruktoza (podobnie jak pentozy) przenika przez komórkę nabłonka jelitowego drogą ułatwionej dyfuzji, zgodnie z gradientem stężeń i bez nakładu energii. Część fruktozy ulega w enterocycie przekształceniu do glukozy, co wiąże się z przejściowym rozpadem tego cukru na 2 triozy i ich ponownym połączeniem. Z krwią żyły wrotnej glukoza, galaktoza i fruktoza docierają do wątroby, przenikają zgodnie z gradientem stężeń do wnętrza komórek wątrobowych i ulegają w nich fosforylacji i dalszym przemianom.
Wątroba, zbierając krew z całego obszaru trzewnego, zajmuje kluczową pozycję w regulacji przemiany węglowodanów. Narząd ten gromadzi znaczną część spożytej glukozy, a następnie w miarę potrzeby oddaje ją tkankom. U człowieka po doustnym spożyciu 10Ó g glukozy 60% tej ilości cukru pozo¬staje przez najbliższe 3 h w wątrobie, a tylko 40% trafia od razu do tkanek pozawątrobowych, w tym zaledwie 15 g do tkanek, w których wykorzystanie glukozy zależy od obecności insuliny.
W obszarze pozawątrobowym pierwszym etapem przemian glukozy jest jej tianspoit do wnętrza komórek. Transport glukozy, będącej substancją polar¬ną, wymaga nośnika i w tkankach odbywa się zawsze zgodnie z gradientem stężeń. W ośrodkowym układzie nerwowym, krwinkach, wyspach trzustkowych, nadnerczach wydajność układu transportującego — podobnie jak w wątrobie — jest bardzo duża i nie ogranicza wewnątrzkomórkowego zużycia tego cukru. Natomiast jego transport do wnętrza komórek mięśniowych, adypocytów i fibroblastów jest mało wydajny i podlega wpływowi insuliny, która zwiększa go wielokrotnie.
W wyniku wewnątrzkomórkowych przemian glukozy w tkankach przeważająca jej ilość (w warunkach prawidłowego odżywiania i umiarkowanej aktywności fizycznej około 2/3) zostaje utleniona do C02, dostarczając energii (ATP) niezbędnej dla podtrzymania różnych procesów życiowych. Chłonność metaboliczna tkanek jest bardzo duża i jej zakres sięga od 7,5 g/h (zapotrzebowanie minimalne, pokrywające potrzeby energetyczne tkanek glukozozależnych: układu nerwowego i krwiotwórczego) do 50 g/h (w stanach bardzo dużego wysiłku fizycznego). Ta część glukozy pożywienia, która nie zostaje wykorzystana od razu jako źródło energii, ulega spichrzeniu w postaci glikogenu i — w większym stopniu — w postaci tłuszczu. Niewielka ilość węglowodanów zostaje wykorzystana do budowy struktur (nukleotydy, glikolipidy, glikozaminoglikany, glikoproteiny.

Cukrzyca beztrzustkowa

Chirurgiczne usunięcie trzustki stanowi najdawniejszy sposób wywołania cukrzycy doświadczalnej. Zabieg ten, wykonany najpierw u psa, był następnie przeprowadzany u innych gatunków zwierząt. Ciężka, wymagająca insuliny i cechująca się chwiejnym przebiegiem i skłonnością do kwasicy ketonowej, cukrzyca występuje u psa, kota, małpy i szczura. U gadów i ptaków, u których komórki B są skupione w „jasnych” wyspach, zaś komórki A w oddzielnych „ciemnych” wyspach, i których trzustka zawiera 10 razy więcej glukagonu niż trzustka ssaków, usunięcie tego narządu wywołuje hipoglikemię. Ponieważ u małych gryzoni pankreatektomia nastręcza trudności techniczne, zabieg ten wykonuje się obecnie w celu wywołania cukrzycy doświadczalnej u psów i kotów. Niezbędne jest usunięcie co najmniej 80—90% gruczołu, aby u tych zwierząt wystąpiły objawy cukrzycy. Przydatność badawcza cukrzycy beztrzustkowej jako modelu cukrzycy doświadczalnej jest ograniczona z uwagi na usunięcie w tym zabiegu wszystkich elementów komórkowych wysp trzustkowych, wyłączenie czynności zewnątrz wydzielniczej trzustki i występowanie stłuszczenia wątroby. Jeżeli jednak zwierzętom tym zapewni się staranną opiekę (regularne wstrzykiwanie właściwych dawek insuliny, właściwy skład diety i podaż dostatecznej ilości preparatów trzustki i substancji lipotropowych), zwierzęta beztrzustkowe przeżywają wiele lat.

Cukrzyca doświadczalna u zwierząt

Cukrzyca doświadczalna (nabyta) u zwierząt stanowi model odpowiadający cukrzycy wtórnej (typu 3) u ludzi. Ten model cukrzycy jest obecnie najczęściej wykorzystywany w badaniach homeostazy glikemii i w pokrewnych działach przemiany materii. Cukrzycę doświadczalną wywołuje się przez chirurgiczne usunięcie trzustki, wybiórcze zniszczenie komórek B wysp trzustkowych oraz przez hamowanie wydzielania i działania insuliny.

Chrom-co powoduje niedobór tego składnika?

Wśród składników pożywienia, których niedobór może być przyczyną nieprawidłowej tolerancji glukozy i cukrzycy  i to niezależnie od szerokości geograficznej i stanu odżywienia — wymienia się także chrom. Brak tego składnika w pożywieniu zwierząt (szczurów, małp) powoduje hiperinsulinemię, insulinooporność, hiperglikemię, a ponadto hipercholesterolemię. U ludzi żywionych pozajelitowo przez dłuższy czas może wystąpić cukrzyca, która się cofa po dodaniu do diety chromu; u dzieci opisano ustępowanie nietolerancji glukozy spowodowanej niedożywieniem. Rola chromu w przemianie węglowodanów nie jest dotąd wyjaśniona. Nie wpływa on bezpośrednio na wydzielanie insuliny, natomiast zdaje się być niezbędny w obwodowym działaniu tego hormonu w tkankach (w jego interakcji z receptorem insulinowym). Wprowadzenie tego pierwiastka do diety chorych na cukrzycę typu 2 nie poprawia jednak wskaźników wyrównania tej choroby. Dotąd nie ustalono, czy niedobór chromu jest w warunkach współczesnego odżywiania się zjawiskiem częstym, a pogląd, że może on przyczyniać się do wzrostu zapadalności na cukrzycę, jest ciągle spekulacją.

Niedożywienie a cukrzyca

Obserwacje poczynione w ostatnich dziesięcioleciach wśród głodującej ludności krajów tropikalnych wskazują na to, że niedożywienie, a w szczególności niedobór białka we wczesnym okresie życia, może być przyczyną cukrzycy, występującej najczęściej w młodości i przed 40 r.ż., wymagającej leczenia insuliną, o małej skłonności do ketozy. Z etiologiczne¬go punktu widzenia w rachubę wchodzi: 1) samo niedożywienie oraz 2) niedożywienie połączone ze spożywaniem pokarmów zawierających składniki działające toksycznie na trzustkę.
Pierwszy z tych czynników stanowi zapewne przyczynę tzw. cukrzycy ,,J” (Jamaica), w której nie stwierdza się żadnych objawów uszkodzenia trzustki i w której wydzielanie insuliny jest upośledzone, ale częściowo zachowane. Przypuszcza się, że niedobór białka we wczesnym dzieciństwie powoduje dysfunkcję komórek B wysp trzustkowych, która utrzymuje się w późniejszym okresie życia i która może polegać na: 1) przyspieszonej abiotrofii komórek B, 2j ich przedwczesnym starzeniu się, 3) zwiększeniu ich podatności na działanie czynników toksycznych. U większości tych chorych niedożywienie (niedobór białka) utrzymuje się zresztą także w późniejszym okresie życia [3],
Drugi z czynników tłumaczy występowanie tzw. cukrzycy „Z” (Zuidema). Jej bezpośrednią przyczyną jest zwłóknienie i kamica trzustki, które z kolei są wywoływane: 1) niedoborem białka i 2) prawdopodobnie spożywaniem tapioki uzyskiwanej z rośliny Cassava (Manihot esculenta, Manihot utilissima), zawierającej duże ilości cyjankorodnego glikozydu — linamaryny. Wskutek niedoboru metioniny ograniczeniu ulega odtruwanie cyjanku do rodanku i właśnie nadmiar cyjanku uważa się za główną przyczynę uszkodzenia trzustki. Ta ostatnia hipoteza wymaga jednak potwierdzenia, ponieważ w badaniach doświadczalnych (na szczurach) stwierdzono co prawda hiperglikemizujący wpływ cyjanku potasowego, ale nie udało się wywołać trwałej cukrzycy. Opijano też występowanie cukrzycy ,,Z” na terenach, na których spożycie rośliny Cassava jest nieduże. W rachubę mogą jednak wchodzić inne toksyny pokarmowe, które w warunkach niedożywienia dają takie same zmiany morfologiczne w trzustce i takie same objawy kliniczne.

Choroby gruczołów dokrewnych spowodowane cukrzycą

Zaburzenie przemiany węglowodanów, które występuje w przebiegu hormonalnie czynnych nowotworów wymienionych w tabeli 18, może być różnego stopnia. Nieprawidłowa tolerancja glukozy jest w tych chorobach zjawiskiem powszechnym i stwierdza się ją u 70—100% pacjentów, natomiast jaw¬na cukrzyca występuje rzadziej — przeciętnie w 20—30% przypadków, częściej w nowotworach wytwarzających glukagon. Częstym objawem jest insulinooporność, co sprawia, że konieczne jest stosowanie insuliny (p. str. 291). Jak dotąd, jest to jedyna grupa cukrzyc uleczalnych, o ile dostatecznie wcześnie zostanie wyleczona choroba podstawowa. Jeżeli jednak nadmierne wydzielanie (lub stosowanie) hormonów działających antagonistycznie wobec insuli¬ny trwa dłużej, zwłaszcza jeżeli doszło do przerzutów, które również zachowują czynność dokrewną, następuje stopniowa degranulacja i zanik komórek B w wyspach trzustkowych i wykształca się obraz cukrzycy trwałej, wymagającej z reguły stałego leczenia insuliną.

Choroby trzustki spowodowane cukrzycą

W chorobach trzustki, najczęściej nabytych i bardzo rzadko dziedzicznych, stopień zaburzenia przemiany węglowodanów zależy od rozległości uszkodzenia tego narządu i obejmuje szeroki zakres od bezobjawowej nieprawidłowej tolerancji glukozy po cukrzycę wymagającą stosowania insuliny. Zmniejszenie wydzielania insuliny, które występuje w chorobach trzustki, zależy prawdopodobnie nie tylko od morfologicznej destrukcji komórek B wysp trzustkowych, ale jest też następstwem bardziej złożonych zaburzeń funkcjonalnego powiązania czynności zewnątrzwydzielniczej trzustki z czynnością wewnątrzwydzielniczą tego gruczołu. Ta zależność przejawia się zresztą także w warunkach fizjologicznych i w starości można było wykazać znamienną korelację pomiędzy zmniejszeniem sekrecji insuliny a wydzielaniem soku trzustkowego .