Патогенез метаболического синдрома

1. Центральная роль инсулина

 

В сознании многих врачей гор­мон инсулин всегда связан с глюко­зой. Действительно, в отсутствии ин­сулина мембрана мышечных и жировых клеток практически непроницаема для глюкозы. Под действи­ем инсулина происходит облегчен­ный транспорт глюкозы через клеточную мембрану этих клеток с помощью специальных белков-пере­носчиков. Благодаря этому механизму, инсулин - единственный гормон, снижающий уровень глюкозы в крови.

 

Однако, роль инсулина в регуляции обмена веществ гораздо шире, чем ре­гуляция уровня глюкозы в крови.

- В мышечных клетках инсулин активизирует синтез гликогена.

- В отношении жировой ткани инсулин, как гормон, решает две задачи. С одной стороны, стимулирует образование жиров. В норме 30-40% поглощен­ной глюкозы превращается в жир. С другой стороны, инсулин является мощ­ным блокатором распада жиров. Жировая ткань - одна из самых инсулиночувствительных тканей.

- В мышцах инсулин способствует переходу аминокислот в клетки. Он сти­мулирует синтез белков и препятствует их распаду.

- Инсулин также активизирует синтез АТФ, ДНК и РНК и, таким образом, способствует делению клеток.

 

В целом, действие инсулина направлено не только на запасание организ­мом энергии, но и структурных материалов. Другими словами, инсулин явля­ется мощным анаболическим гормоном.

Для понимания проявлений метаболического синдрома X важно указать и

другие эффекты инсулина. В частности, он способствует увеличению внутри­клеточной концентрации ионов натрия и калия.

 

Действию инсулина противостоят такие гормоны, как глюкагон, кортизон и адреналин.

2. Инсулинорезистентность

 

Следует подчеркнуть, что клетка воспринимает действие инсулина с помо­щью специальных инсулиновых рецепторов.

 

Синтез инсулиновых рецепторов находится под контролем гена INSR. Су­ществует множество мутаций этого гена. Кроме того, состояние рецепторов, а, следовательно, и транспорт глюкозы, зависит от состояния клеточной мем­браны, дефекты которой тоже могут быть генетически запрограммированы у ряда людей.

 

Поэтому, в человеческой популяции существует большая доля лиц с врож­денной резистентностью мышечной и жировой ткани к действию инсулина.

 

В большинстве случаев природа предусмотрела, что если человек будет вести активный образ жизни, правильно питаться, то состояние выраженной инсулинорезистентности может вообще не проявиться при жизни. Либо оно манифестиру­ет в глубокой старости и выступит в качестве одного из механизмов умирания.

 

Что же произошло в результате развития цивилизации, особенно во второй половине XX века?

 

Человек резко ограничил физическую активность. Глюкоза мышцам в преж­них количествах больше стала не нужна, и мышечные клетки снизили чувст­вительность к глюкозе.

 

Питание человека все больше и больше приобретает высокоуглеводный ха­рактер. В его рационе преобладают белый и черный хлеб из муки высоких сортов, макароны, картофель, белый рис, каши, шоколадные изделия, колба­сы, сосиски и другие полуфабрикаты, а также алкогольные и прохладитель­ные напитки. Достаточно сказать, что в кетчупе содержание сахара может до­ходить до 40% и более. В 100 г одного из популярных напитков типа "Кока-колы" содержится около 10 г "углеводов". Так производители стыдли­во обозначают чистый сахар. Нетрудно подсчитать, что, выпив жарким лет­ним днем 2 л этого вкусного напитка, получишь целый стакан сахара.

 

Сдвигу питания, в углеводную сторону в последние 30 лет, сильно способ­ствовала оголтелая пропаганда — употреблять как можно меньше жира. За бортом, осталась масса полезных молочных и мясных продуктов.

 

При избыточном поступлении углеводов поджелудочная железа вынужде­на постоянно выбрасывать в кровь большое количество инсулина, что ведет к уменьшению числа инсулиновых рецепторов на поверхности клеток и уве­личению резистентности к инсулину.

 

Следует особо подчеркнуть, что в 90% случаев излишки жира образуются из-за избыточного поступления углеводов, а вовсе не из-за употребления жи­ра. Жировые клетки растягиваются, плотность инсулиновых рецепторов на их поверхности уменьшается, а резистентность к инсулину увеличивается.

 

Полноценное и сбалансированное питание окончательно превратилось в миф. О каких витаминах и минералах в современных фруктах и овощах можно го­ворить, когда они выращиваются на почвах с искусственными удобрениями. Согласно данным Министерства сельского хозяйства США содержание, например, кальция в капусте в 1992 году по сравнению с 1914 годом снизилось в 5,23, а магния в 4,4 раза. А как можно расценить тот факт, что подавляющее большинство фруктов и овощей срываются незрелыми. Ведь птицы и другие животные не едят неспелые плоды именно из-за их низкой питательной цен­ности. Нехватка витаминов, минералов, биофлавоноидов стала постоянным свойством современной пищи.

 

Что касается полиминеральной недостаточности, то все больше внимания уделяется ранее не известным в практической медицине "экзотическим" ве­ществам (селен, германий, хром, ванадий и т.д.). Однако, дефицит всем изве­стной органической серы, (MSM) входящей в состав большинства белков, которую, кстати, можно получить только из созревших плодов, не менее, а возможно в ещё в большей мере, влияет на наше здоровье.

 

Ясно, что современная наука (в том числе и нутрициология) не остановит­ся на достигнутом и обязательно будут появляться новые данные о природных активных соединениях, которые, несомненно, войдут в рацион современного человека. К сожалению, участковый врач не всегда вооружен современными знаниями, поэтому каждый из нас должен ради собственного блага следить за развитием нутрициологии и совершенствовать свои знания в этой области.

 

Как следствие современного образа жизни и питания, состояние инусулинорезистентности стало проявляться необычно рано. Уже после 30 лет клет­ки начинают терять чувствительность к инсулину. Чтобы преодолеть сопро­тивление тканей, поджелудочная железа вынуждена выбрасывать в кровь большое количество инсулина.

 

Гиперинсулинемия является главным механизмом развития метаболического синдрома X.

 

3. Нарушение переносимости глюкозы

 

Нарушение процессов поступления глюкозы в клетки и выброс в кровь больших количеств инсулина ведут к грубым нарушениям регуляции уровня глюкозы в крови. На ранних стадиях развития метаболического синдрома X наблюдаются скачки в концентрации глюкозы: от гипергликемии после при­ема пищи до гипогликемии через несколько часов после приема пищи и в со­стоянии натощак. На поздних стадиях развития метаболического синдрома X отмечается стойкое увеличение уровня глюкозы в крови натощак.

 

Метаболический синдром X является стадией преддиабета. Поджелудочная железа, вынужденная вырабатывать повышенное количество инсулина, по­степенно истощается. Повышенное содержание инсулина в крови сменяется его недостатком — так возникает сахарный диабет.

 

Повышение уровня глюкозы в крови сопровождается гликозулированием белков (неферментативным образованием различных соединений глюкозы с белками), что, в свою очередь, приводит к повреждению их структуры и функции. Например, повреждение белков сосудистой стенки ведет к атеро- склеротическим изменениям, белков кожи — к образованию морщин, белков мозга — развитию болезни Альцгеймера или другим неврологическим нару­шениям.

 

Глюкоза — это молекула с большим энергетическим потенциалом, которая легко окисляется. Поэтому, увеличение концентрации глюкозы в крови со­провождается усилением образования свободных радикалов. Причем, это эндогенные, "родные" свободные радикальные соединения, уровень которых превысил предельно допустимые значения для данного функционального со­стояния. Более того, в организме происходит постоянный синтез глюкозы. Этот процесс называется глюконеогенез. Дальнейшая судьба как эндогенно­го, так и экзогенного "сахара" зависит от многих факторов.

 

В идеале это, конечно, получение энергии ("сжигание"). Однако, наш со­временник недогружает себя физически, зато с удовольствием перегружает свой рацион легкоусвояемыми углеводами (сахар, изделия из белой муки, кондитерские деликатесы). И, если не удалось использовать всю глюкозу для получения энергии, то существует ещё два способа её утилизации. Первый — превращение её в гликоген (тактический запас), второй - в жир (стратегиче­ский запас энергии). В последнем случае процесс часто протекает необрати­мо. Более того, по последним научным данным есть ряд причин, обусловлен­ных генетически, которые не позволяют даже самому требовательному к себе последователю здорового образа жизни, избавиться от лишнего жира. Иссле­дователи обнаружили, что за превращение глюкозы в гликоген отвечает спе­циальный белок, который они назвали "разделяющий протеин-2". Наследст­венная или приобретенная мутация гена, отвечающего за производство этого белка, драматическим образом изменяет направление обмена веществ: глю­коза переходит в жир. Финал в этом случае ясен. А возможности адипозоцитов (жировых клеток) практически неограниченны. Это, пожалуй, единст­венная структура в организме, способная не просто увеличится, а превысить свои размеры в десятки раз. Если можно было бы предоставить такую фанта­стическую возможность какому-то органу человека, например печени, то вес её составил бы примерно полтонны.

 

С другой стороны, резервные возможности запасать гликоген, строго ограничены, хотя и здесь существует индивидуальная и наследственно обусловленная возможность. Совсем недавно начали поводить исследования по использованию различных веществ, в том числе фитопрепаратов (гарциния, джимнема сильвестра, хелатные соединения хрома), которые показывают, что есть возможность повлиять на процесс накопления гликогена, а стало быть, приостановить накопление жира.

 

В течение 5 лет продолжаются исследования в Нью-йоркском университе­те Рокфеллера, ученым которого, как полагают, удалось раскрыть "тайну" ап­петита. Как выяснилось, аппетит зависит от гена лептина. Ранее считалось, что информацию о насыщении мозгу дает глюкоза. Повышение её концент­рации раздражает некие центры в головном мозге, что и предотвращает даль­нейшее обжорство. Оказалось, что инсулин заставляет адипозоциты проду­цировать лептин, который и является макромолекулярным информатором мозга. Соответственно, отсутствие его ("поломка" гена лептина) приводит к тому, что сигнал "стоп" в мозг не поступает. Многие фирмы безуспешно пы­таются создать препарат, снижающий аппетит. На рынке их сейчас много, а толку мало. Нам лишь остается ждать, когда выше описанное открытие вый­дет из лаборатории на потребительский рынок.

 

Теперь вы убедились, что даже проведя выборку пациентов и оставив для лечения избыточного веса "самых перспективных" (алиментарное ожире­ние), вас и ваших пациентов ждут разочарования. Не пытайтесь свалить на них вину, как часто это делают горе-специалисты из рекламной службы "Похудеете навсегда". Оказывается не все так просто. В описанных выше случаях ожирение — это не просто механическое накопление жира, а генетическое за­болевание.

 

4. Накопление массы тела (избыточный вес)

 

Повышенный уровень инсулина, с одной стороны ведет к усилению про­цессов синтеза жиров и блокированию их распада. Увеличение объема жиро­вых клеток сопровождается уменьшением плотности инсулиновых рецепто­ров на их поверхности, что способствует проявлению у жировых клеток состояния инсулинорезистентности. Но самое интересное, что при метабо­лическом синдроме X возникает парадоксальная ситуация, когда на фоне об­шей тенденции накопления жира, клетки жировой ткани не удерживают триглицериды (соединения жирных кислот и глицерина) и они просачивают­ся в кровь. Так возникает состояние триглицеридемии. Особенно плохо удер­живают триглицериды клетки жировой ткани в верхней половине туловища. Вот почему ожирение в области живота, которое еще носит название мужско­го, абдоминального, центрального или яблоковидного типа ожирения, — яв­ляется ведущим признаком метаболического синдрома X.

5. Артериальная гипертония

 

Инсулин стимулирует рост и деление клеток. Поэтому, хроническая гиперинсулинемия ведет к размножению гладкомышечных клеток артериол, что сопровождается сужением артериол. Известное патологическое состоя­ние у больных диабетом — микроангиопатия, приобретает системные мас­штабы — ретинопатия, нефропатия, диабетическая стопа, полиневропатия и т.д. Объем циркулирующей крови повышается в результате увеличения реабсорбции ионов натрия и воды в проксимальных и дистальных канальцах нефронов. Рост концентрации ионов натрия и калия в гладкомышечных клет­ках артериол повышает их чувствительность к сосудосуживающему влиянию норадреналина и ангиотензина. Повышение инсулина стимулирует секре­цию сосудосуживающих гормонов, в частности андреналина и норадренали­на. Увеличение тонуса симпатической нервной системы вносит существен­ный вклад в увеличении артериального давления при метаболическом синдроме X.

 

6. Липидный состав крови

 

Нарушение липидного состава крови - это триада: триглицеридемия, уве­личение липопротеидов низкой плотности, уменьшение липопротеидов вы­сокой плотности

 

Как уже указывалось, при метаболическом синдроме X в крови отмечает­ся триглицеридемия из-за просачивания триглицеридов из жировой ткани. В этих условиях печень переполняется липидами и начинает синтезировать большое количество липопротеидов (липопротеинов) очень низкой плотно­сти (ЛПОНП), которые являются короткоживущими и быстро превращают­ся в длительно живущие липопротеиды низкой плотности (ЛПНП). ЛПНП легко подвергаются различным модификациям, в частности, окисляются под воздействием свободных радикалов. Окисленные ЛПНП являются ведущим фактором развития атеросклероза.

 

Избытки холестерина, как известно, удаляются из сосудистой стенки с по­мощью ЛПВП. При инсулинемии в печени активизируется фермент липаза, которая расщепляет ЛПВП. Снижение ЛПВП также способствует развитию атеросклероза.

 

7. Атеросклероз

 

Развитие атеросклероза при гиперинсулинемии усиливается еще и потому, что инсулин усиливает размножение гладкомышечных клеток и фибробластов, способствует захвату ЛПНП и синтезу эндогенного холестерина в клет­ках сосудистой стенки. Кроме того, инсулин стимулирует образование и ряда факторов роста: инсулиноподобных факторов роста-1 и -2, эндотелиального фактора роста, которые ускоряют атеросклеротические процессы в сосудис­той стенке.

 

8. Склонность к тромбообразованию

 

При гиперинсулинемии увеличивается склонность к тромбообразованию, потому что в крови повышается концентрация фибриногена и других факто­ров свертывания крови (фактор Виллинбрандта, фактор VII, ингибитора тка­невого активатора плазминогена I типа). Повышение факторов свертывания крови на фоне повреждения сосудистой стенки резко увеличивает вероят­ность образования тромбов в артериях миокарда и повышает риск развития инфаркта миокарда.

 

9. Состояние хронического воспаления

 

Повреждение ЛПНП и белков из-за воздействия повышенных уровней глюкозы и свободных радикалов усиливает воспалительные процессы в орга­низме и, в частности, в сосудистой стенке. Появляются маркеры воспаления - С-реактивный белок в крови, который синтезируется в печени, увеличива­ется активность макрофагов, воспалительные цитокины в избытке выраба­тываются в жировой ткани. Хроническое воспаление в сосудистой стенке ус­коряет развитие атеросклероза. Кроме того, гликозилирование различных клеточных рецепторов приводит к нарушению клеточных взаимодействий и развитию аутоиммунных процессов.

10. Состояние опорно-двигательного аппарата

 

Совершенно очевидно, что увеличение массы тела создает дополнитель­ную нагрузку на опорно-двигательный аппарат. Это, в основном, касается со­стояния позвоночного столба и суставов нижних конечностей.

 

Как следует из статистических данных, у 30 % больных в ревматологичес­ких стационарах с диагнозом деформирующего артрита тазобедренных, ко­ленных и голеностопных суставов имеется метаболический синдром X. Поч­ти у половины лиц с избыточной массой тела регистрируется тяжелое плоскостопие.

 

Помимо увеличения механической нагрузки на суставы, у больных с мета­болическим синдромом X отмечается повышение концентрации мочевой кислоты в крови, что является не только фактором риска развития подагры, но и дегенерации суставных тканей вообще.

 

11. Состояние органов репродукции

 

Как известно, жировая ткань активно вмешивается в метаболизм половых гормонов. У мужчин при этом наблюдается нарушение баланса мужских и женских половых гормонов за счет активации ароматазы жировой ткани, осуществляющей превращение тестостерона и андростендиона в эстрогены. Помимо этого, относительный дефицит тестостерона в организме тучных мужчин обусловлен резким снижением двигательной активности, являю­щейся естественным стимулятором продукции мужских половых гормонов.

 

Со снижением общего уровня тестостерона в организме, а также недоста­точностью кровоснабжения половых органов при метаболическом синдроме X связывают в настоящее время генез таких сексуальных расстройств у туч­ных мужчин, как снижение либидо, ослабление эрекции и даже импотенция.

 

Значительно большую выраженность приобретают нарушения баланса по­ловых гормонов в организме женщин. Более 95% тучных женщин детородно­го возраста страдают теми или иными расстройствами половой функции. Бо­лее 65% тучных женщин страдают бесплодием, а у беременных значительно увеличивается риск позднего выкидыша. Ведущей причиной этих расст­ройств является дисбаланс половых гормонов. У тучных женщин наблюдает­ся гипоэстрогения с запаздыванием пика секреции лютеотропного гормона. В ряде случаев регистрировалась значительная гиперэстрогения, связанная с избыточной экстрагландулярной продукцией эстрогенов жиро­вой тканью.

 

Таким образом, ме­таболический синдром X приводит к возник­новению множествен­ных порочных кругов в организме.

 

Метаболический синдром X, будучи ге­нетически детермини­рованным состоянием, может первично изме­нять обмен веществ или подключаться к уже имеющимся метаболи­ческим нарушениям. В результате запускаются саморазгоняющиеся механизмы поврежде­ния, и в этом заключа­ется особая опасность метаболического синд­рома X. Смотрите рис №3.

 

 

 

 

Например, при ожирении, гиперинсулинемия ведет к дальнейшему набо­ру избытка жировой ткани и препятствует мероприятиям по снижению веса.

 

Если у человека уже имелось повышенное содержание ЛПНП, то развитие метаболического синдрома X резко ускоряет развитие атеросклероза и спо­собствует дальнейшему увеличению концентрации ЛПНП.

 

При гипертонии метаболический синдром X способствует значительному повышению тонуса симпатической нервной системы. Это вызывает стойкое сужение артериол, в том числе за счет гиперфункции коры надпочечников и усугубляет состояние инсулинорезистентности, которое в свою очередь еще сильнее увеличивает симпатический тонус и так далее.

 

Посмотрим на риск развития инфаркта миокарда с позиций метаболичес­кого синдрома X как состояния преддиабета.

Таблица №1.

Увеличение риска развития инфаркта миокарда при метаболическом синдроме X

Состояние	Увеличение риска инфаркта миокарда
Диабет в отдельности	в 2,5 раз
Высокое артериальное давление в отдельности	в 2,5 раз
Диабет + высокое АД	в 8 раз
Нарушение липидного спектра крови	в 16 раз
Липидные нарушения + высокое артериальное давление и/или диабет	в 20 раз

07.03.2014