Patofyziologie obezity a diabetu mellitu

Pojmem obezita se označuje nadměrné nahromadění tělesného tuku v poměru k tělesným proporcím. U mužů je udávána hranice > 25% a u žen >30% . Běžně je obezita definována pomocí indexu tělesné hmotnosti, který se vypočítává z výšky a hmotnosti daného jedince podle vzorce : Index tělesné hmotnosti (Body Mass Index /BMI/ ) = hmotnost (kg)/výška (m2). Hodnota tohoto indexu koreluje těsně s celkovým obsahem tuku v těle. Hodnoty BMI 25 – 27 kg /m2 jsou považovány za fyziologické, BMI 27 - 29,9 značí nadváhu, 30 – 34,9 kg /m2 obezitu I. stupně, 35 – 39,9 obezitu 2. stupně a hodnoty > 40 kg /m2 obezitu 3. stupně. Z hlediska rizika rozvoje diabetu mellitu 2. typu (DM) a kardiovaskulárních (KV) komplikací má největší význam množství tuku v oblasti viscerální (intraabdominální). Jeho zmnožení je přítomno u tzv. viscerálního (androidního) typu obezity. Množství viscerálního tuku dobře koreluje s jednoduše měřitelným obvodem pasu. U evropské populace je obvod pasu > 88 cm u žen a > 102 cm u mužů považován za známku obezity viscerálního typu.

Výskyt obezity na celém světě rychle roste, údaje WHO z roku 1997 hovoří o celosvětové epidemii obezity. Česká republika se s ohledem na prevalenci obezity řadí na jedno z předních míst v Evropě. Obezita je jednou z komponent tzv. metabolického syndromu, jak je označován současný výskyt ( cluster) rizikových faktorů kardiovaskulárních onemocnění (KVO), jako je dyslipidémie, arteriální hypertenze, porušená glukózová tolerance, případně diabetes mellitus 2. typu, prokoagulační stav a subklinický zánět.

Na vzniku obezity se podílejí zhruba stejným dílem faktory genetické i faktory zevního prostředí. Obezita je důsledkem pozitivní energetické bilance na podkladě vyššího kalorického příjmu v porovnání s kalorickým výdejem. Vznik obezity je podmíněn i složením diety (podílem jednotlivých živin, tj. bílkovin, tuků a glycidů), i složením kvalitativním, např. podílem jednotlivých mastných kyselin (MK), zejména poměrem nasycených k nenasyceným MK, i poměrem omega-6 k omega-3 nenasyceným MK. V současné době se na prudkém zvyšování prevalence obezity podílí významným způsobem sedavý způsob života spojený s minimální fyzickou aktivitou. Vzácně je popisována obezita monogenní etiologie – např. spojená s chyběním leptinu nebo leptinového receptoru, receptoru pro melanocortin 4. Většinou jde však o polygenní onemocnění. Vztah mezi funkcí konkrétního genu a hromaděním tuku v organizmu je významně ovlivňován působením faktorů zevního prostředí a také interakcí s dalšími geny. Dědičné faktory nejvíce ovlivňují akumulaci viscerálního tuku.

Obezita významně zvyšuje celkovou morbiditu a mortalitu, zejména na kardiovaskulární onemocnění (hypertenze, ICHS, CMP), diabetes mellitus 2. typu, ale i na nádorová onemocnění (karcinom tlustého střeva, prsu, prostaty, dělohy prsu, dělohy, jícnu). V posledních létech se zjišťují úzké vztahy mezi obezitou a duševními poruchami, zejména depresí a úzkostí.

Diabetes mellitus je komplexní metabolická porucha, poruchou metabolizmu glycidů, ale i tuků a bílkovin v důsledku absolutního nebo relativného nedostatku působení inzulínu.

Pro diabetes mellitus 1. typu (DM 1) je charakteristická postupná progresivní destrukce beta-buněk, která nakonec vede k absolutnímu deficitu inzulínu a k nutnosti jeho exogenního přívodu. Většinou jde o autoimunitní postižení beta-buněk Langerhansových ostrůvků. Již dlouho před manifestací onemocnění lze prokázat přítomnost některých specifických protilátek. Jde o protilátky proti ostrůvkovým buňkám (ICA, islet-cell antibodies, ICSA, islet-cell surface antibodies), proti inzulínu (IAA, insulin autoantibodies), protilátky proti glutamát dekarboxyláze (anti GAD), přičemž největší specificitu mají anti GAD. Skupina, do které patří tito nemocní, je označována pojmem diabetes mellitus typu 1 A. Předpokládá se, že některé faktory zevního prostředí (např. infekce) spouštějí vznik DM 1. typu u geneticky predisponovaných jedinců. Genetická náchylnost ke vzniku diabetu mellitu 1. typu je spojena s několika geny.

U člověka bylo zaznamenáno více než 13 genetických náchylností Nejsilnější vazba byla zjištěna u genů komplexu HLA (human leukocyt antigen) na krátkém raménku chromozómu 6. Více než 95 % nemocných kavkazské populace s diabetem typu 1 A je nositelem haplotypu HLA-DR3 a/nebo HLA-DR4, zatímco u nediabetiků je to pouze 50 %. V pozadí této asociace stojí vazebná nerovnováha mezi lokusy DR a DQ. Bílkoviny, kódované v lokusu DQ (tzv. bílkoviny třídy II) mají za úkol vázat antigeny a prezentovat je pomocným T.lymfocytům (T-helperům). Alelami, stojícími v pozadí náchylnosti k diabetu 1. typu, jsou alela DQβ1*0201, asociovaná s DR3 a alela DQβ1*0302, asociovaná s DR4. Naproti tomu alela DQβ1*602, spojená s DR2, je alelou protektivní.

Rychlost destrukce beta buněk je různá, v některých případech, zejména u dospělých nemocných, probíhá léta, než dojde k nutnosti podávat exogenní inzulín. Tento typ diabetu bývá označován jako LADA (latent autoimmune diabetes of adults). U nemocných s diabetem mellitem 1 A typu je možné často zjistit současně i jiná onemocnění autoimunitního původu (Addisonova nemoc, Hashimotova threoiditis, céliakie, perniciózní anemie nebo vitiligo). U některých případů DM1 nelze autoimunitní postižení prokázat. Tento typ se objevuje zejména v Asii a Africe a je označován jako diabetes mellitus 1 B typu nebo idiopatický diabetes mellitus 1. typu.

Diabetes mellitus 2. typu (DM2) je nejčastější formou diabetu, v České republice představuje více než 90 procent případů . Je zde současně prokazována porucha působení inzulínu i defekty inzulínové sekrece, které jsou v době manifestace DM již přítomny. Deficit inzulínu je zde relativní, nikoliv absolutní. Etiologie této formy diabetu není dosud zcela objasněna. Většina těchto nemocných je obézní a obezita zhoršuje stupeň inzulínové rezistence. U nemocných s DM2 lze často prokázat známky syndromu inzulínové rezistence (metabolického syndromu), který je vedle poruch glukózové homerostázy charakterizován ještě dyslipidémií, arteriální hypertenzí a obezitou viscerálního typu. Dědičné faktory hrají velký význam, pozoruje se zvýšený výskyt DM 2 uvnitř rodin a jsou velké rozdíly v prevalenci DM 2 mezi etnickými skupinami (vysoká prevalence mezi obyvateli Polynézie, Mikronézie, Indie). V současné době na celém světě dochází k rychlému nárůstu prevalence DM2, hovoří se „ pandémii „ diabetu. Souvisí to zřejmě se stejně vzrůstem prevalence obezity, která je u pacientů s diabetem mellitem většinou přítomna a která významně přispívá k nárůstu inzulínové rezistence, k subklinickému zánětlivému stavu a zvýšené hladině oxidačního stresu.

Literatura:
BECK N.H. - GROOP L.C.: Metabolic and genetic characterization of prediabetic states. Sequence of events leading to non-insulin-dependent diabetes mellitus. J. clin.Invest., 1994, 94, s. 1714-1721.
CAREY D.G.P.: Abdominal obesity. Curr. Opin. Lipidol., 1998, 9, s. 35-40.
GRUNDY S.M. – BREWER H.B. - CLEEMAN J.L. et al.: Definition of metabolic syndrome. Report of the American Heart Association/National Heart, Lung, and Blood Institute/American Diabetes Association conference on scientific issue to definition. Circulation, 2004, 109, s. 433-438.
HAINER, V. – KUNEŠOVÁ, M. et al.: Základy klinické obezitologie. Praha, Grada 2004.
KAHN B.B. - FLIERS J.S.: Obesity and insulin resistance. , 2000, 106, s. 473-481.
KAHN C.R. – GORDON C.W.: Joslin's Diabetes Mellitus. 14th Ed., Lippincott Williams & Wilkins (LWW), 2004
LEAN M.E.J. Pathophysiology of obesity. Pro. Nutr. Soc., 2000, 59, s. 321-336
PI-SUNYER X.: The obesity epidemic: pathophysiology and consequences of obesity. Obes. Res., 2002, 10 (Suppl.2), s. 97S-104 S.
STUNKARD, A.J. – BERKOWITZ, R.I. – STALLINGS, V.A. et al.: Weight of parents and infants: is there a relationship? Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord., 1999, 23, s. 159-162.
TRAYHUM P. - BEATTIE J.H.: Physiological role of adipose tissue; white adipose tissue as an endocrine and secretory organ. Proc. Nutr. Soc., 60, 2001, s. 329-339.