Diabete e sindrome metabolica

Diabete e sindrome metabolica

Il diabete mellito è una patologia metabolica estremamente diffusa in tutti i paesi occidentali, caratterizzata principalmente dalla mancanza di una sintomatologia ben conclamata all'inizio, senza sintomi d’allarme. Il segno clinico importante è, difatti, l’aumento della glicemia, che però non dà sintomi immediati. La patologia si manifesta quando sono già in atto danni a livello di diversi organi con le annesse complicanze. L’unico segnale d’allarme che ci può indirizzare verso una patologia diabetica, soprattutto nel caso del diabete di tipo 1, è quando il paziente, improvvisamente, va in coma. Nel diabete è quindi fondamentale la prevenzione piuttosto che la cura.

La patologia è in netta crescita nei paesi occidentali a causa dell’aumento del benessere, è infatti legata ad abitudini voluttuari, prevalentemente alimentari; colpisce i ceti abbienti, soprattutto gli anziani. Il diabete è considerato una malattia sociale, comportando delle complicanze responsabili di ricovero prolungato; rientra nei provvedimenti del SSN che consentono ai pazienti l’esenzione del pagamento del ticket. I diabetici in Italia sono 3 milioni e 200 mila, di questi il 64% non fa attività fisica, fondamentale per la mobilizzazione del glucosio dal sangue. È legato strettamente all'obesità, che ne rappresenta un fattore di rischio.

Per quanto riguarda la prevalenza della malattia, fino ai 50 anni non c’è differenza tra uomini e donne, tra i 50 e 60 gli uomini sono maggiormente affetti a causa delle modificazioni ormonali che caratterizzano questo periodo della loro vita. Successivamente aumenta la tendenza al diabete senza differenza di sesso. Nel 2030 si prevedono 370 milioni di pazienti affetti.

Etimologia del diabete mellito

L’etimologia del diabete mellito deriva del greco “diabaino” cioè “passare attraverso”, riferendosi al passaggio di glucosio attraverso il sangue e alla sua perdita nelle urine, “mellito” perché la perdita di glucosio nelle urine le rendeva dolci. Oggi abbiamo diversi metodi per analizzare le urine, una volta i medici le assaggiavano col dito.

La glicosuria è un evento deleterio in quanto il glucosio è un elemento nutritivo prezioso, soprattutto per le cellule nervose. La perdita di glucosio è dovuta alla mancanza o al difetto dell’ormone responsabile dell’assorbimento del glucosio: l’insulina. Quando manca questo ormone il glucosio non viene più utilizzato come forma di energia e i tessuti, soprattutto i muscoli e il tessuto adiposo, cercano energia da altri nutrienti, come acidi grassi e proteine.

Il ruolo dell'insulina

L’insulina è un ormone proteico secreto dalle cellule del pancreas. Nel pancreas l’attività endocrina è svolta dalle isole pancreatiche, in cui sono presenti 3 tipi di cellule:

• Le cellule alpha, che secernono glucagone.
• Le cellule beta, che sono meno numerose e secernono insulina.
• Le cellule delta, che secernono somatostatina, il peptide p e il peptide intestinale.

Insulina e glucagone sono fondamentali per l’assorbimento del glucosio e per il consumo dei nutrienti: hanno attività opposta, l’insulina è ipoglicemizzante, il glucagone iperglicemizzante. L’insulina viene secreta dal RER della cellula beta come preproinsulina, poi trasformata nel Golgi in proinsulina, da questa si distaccano: il peptide C, un piccolo frammento che serve a stabilizzare la molecola ma non ha attività ormonale, e l’insulina, poi liberata nella rete capillare.

Un peptide C corrisponde a una molecola di insulina: per quantificare l’insulina è quindi possibile dosare il peptide C, perché più stabile dell’insulina che ha un’emivita breve. Data l’emivita piuttosto breve dell’insulina, le cellule del pancreas sono sempre attive e i soggetti diabetici vengono sempre mantenuti a temperature controllate proprio perché l’insulina decade velocemente. Nel nostro organismo ne vengono rilasciate 35-50 unità, anche se il pancreas in caso di necessità può rilasciare un’ulteriore quantità di riserva di insulina immagazzinata come preproinsulina.

Meccanismo di rilascio dell'insulina

Lo stimolo principale per la liberazione dell’insulina è rappresentato dalla quantità di glucosio presente nel sangue. La glicemia si stabilizza tra 90 e 120mg di glucosio nel sangue. Quando c’è un aumento importante della glicemia, il glucosio, insolubile nel doppio strato fosfolipidico, si lega al proprio trasportatore GLUT2 presente sulle cellule beta del pancreas e viene internalizzato. Viene metabolizzato mediante glicolisi e ciclo di Krebs, si forma glucosio 6-fosfato che nella cellula attraverso questi meccanismi produce un notevole aumento di ATP. L’aumento di ATP causa la chiusura del canale del potassio, la depolarizzazione della cellula e l’apertura dei canali del calcio. Il calcio entra e determina la fusione dei granuli di insulina con la membrana plasmatica e l’esocitosi.

I canali del potassio sono fondamentali perché in alcuni casi di diabete, prima di arrivare alla somministrazione di insulina, si utilizzano antidiabetici orali, sulfoniluree e metformina, i quali mimano ciò che succede normalmente dopo l’entrata del glucosio nella cellula beta: facilitano cioè la fuoriuscita della minima quantità di insulina che la cellula del pancreas diabetico è ancora capace di secernere. Al contrario, quando la glicemia scende sotto i 75mg cessa il fenomeno di attivazione, il glucosio non viene più trasportato all’interno della cellula beta, c’è una riduzione di ATP, si aprono i canali del potassio e la cellula si trova in una condizione quiescente. L’insulina rimane conservata nella cellula. Il rilascio di insulina deve essere strettamente controllato altrimenti la cellula pancreatica può andare incontro a esaurimento.

Effetti principali dell'insulina

• Fattore di crescita delle cellule: viene utilizzata dalle cellule per la proliferazione.
• Favorisce la diminuzione degli acidi grassi non esterificati.
• Aumenta a livello epatico la glicogenosintesi, la proteinosintesi.
• Determina la sintesi dei trigliceridi a partire dagli acidi grassi.
• Inibisce la liberazione del glucosio agendo su glicogenolisi, proteolisi e lipolisi.
• Ipoglicemizzante.
• Attivare la lipoprotein lipasi a livello endoteliale, inducendo una diminuzione della quantità di chilomicroni e VLDL.
• Favorisce la captazione di lipoproteine da parte del fegato.
• Inibisce la produzione di ApoB100 dal fegato e quindi la diminuzione della sintesi delle LDL: quindi è anche anti-aterosclerotica.

L’insulina agisce attraverso un recettore specifico diverso a seconda dell’organo: il recettore classico è un tetramero formato da 4 subunità, le due catene alfa legate tra di loro da ponti disolfuro sono extracitoplasmatiche, le 2 catene beta attraversano la membrana e sporgono all’interno del citosol.

Normalmente l’attivazione si ha con il legame di 2 molecole di insulina alle due catene alfa, anche se in alcuni casi può bastare il legame di una sola molecola.

Meccanismo di azione dell'insulina

Il legame attiva una tirosin-chinasi intracitoplasmatica inducendo il meccanismo di trasduzione del segnale attraverso diverse vie:

• Attivazione della MAP chinasi: tramite la via di SHC2, si attiva la MAPK intracitoplasmatica, si attiva poi l’endotelina 1, un potente vasocostrittore. La MAPK determina la replicazione virale e la sopravvivenza.
• Attivazione di IRS: con l’attivazione di AKT che permette la traslocazione di GLUT4 sulla membrana (fondamentale per l’entrata del glucosio nella cellula), determina anche l’attivazione della ossido nitrico sintetasi a livello endoteliale, la quale libera ossido nitrico, un vasodilatatore periferico. L’AKT termina gli effetti dell’insulina sulle proteine e sugli acidi grassi.

Le due vie possono interconnettersi e coadiuvarsi. Nel diabetico, come nei soggetti normali, l’esercizio fisico può sostituire l’attività della fosfochinasi 3, che determina la traslocazione del trasportatore GLUT in membrana e l’ingresso di glucosio nella cellula: questo perché aumenta l’attività della fosfochinasi che si sostituisce al meccanismo di trasduzione del segnale fornito dall’insulina.

La secrezione di insulina dipende soprattutto dal glucosio e dall’esercizio fisico, ma anche dal carico di amminoacidi. Molti sportivi prima di allenarsi fanno il bolo di amminoacidi, di questi soprattutto l’arginina e la leucina favoriscono il rilascio dell’insulina e quindi la mobilizzazione del glucosio.

Glucosio e trasportatori cellulari

Il glucosio per entrare nella cellula necessita la traslocazione del suo trasportatore sulla membrana. Si conoscono diversi tipi di trasportatori:

• GLUT1