Przyczyny i patogeneza zespołu metabolicznego

Przyczyny zespołu metabolicznego

Główną przyczyną zespołu metabolicznego jest wrodzona lub nabyta insulinooporność, czyli niewrażliwość tkanek obwodowych (wątroby, mięśni, tkanki tłuszczowej itp.) na insulinę. Genetyczna predyspozycja do insulinooporności wiąże się z mutacjami w wielu genach. Jednocześnie wysuwa się hipotezę, że insulinooporność nie jest przyczyną zespołu metabolicznego, ale jego kolejnym składnikiem. Wniosek ten wysunięto na podstawie badania rozpowszechnienia składników zespołu metabolicznego w różnych grupach etnicznych (czarni, biali w Stanach Zjednoczonych i Meksykanie). Analiza uzyskanych danych pozwoliła nam założyć obecność innego czynnika genetycznego w etiologii zespołu metabolicznego. Ten hipotetyczny czynnik nazwano czynnikiem Z. Oddziałuje on z tkankami wrażliwymi na insulinę, śródbłonkiem, układem regulacji ciśnienia tętniczego, metabolizmem lipidów i lipoprotein, powodując odpowiednio rozwój insulinooporności, miażdżycy, nadciśnienia tętniczego i dyslipidemii. Hiperinsulinemię w zespole metabolicznym uważa się za stan kompensacyjny organizmu na tle insulinooporności.

Czynniki zewnętrzne, które przyczyniają się do rozwoju insulinooporności obejmują duże posiłki, siedzący tryb życia, otyłość i społeczno-kulturowe cechy życia. W otyłości wzrasta poziom wolnych kwasów tłuszczowych w osoczu krwi. Wolne kwasy tłuszczowe hamują działanie insuliny w tkankach mięśni i wątroby oraz tłumią stymulowane glukozą wydzielanie insuliny.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Patogeneza zespołu metabolicznego

Głównym mechanizmem rozwoju zespołu metabolicznego jest rozwój nadwrażliwości układu podwzgórze-przysadka-nadnercza. Reakcja organizmu na przewlekły stres (depresja, lęk, palenie, spożywanie alkoholu) objawia się ostrą aktywacją tej osi. Zwiększa się synteza kortyzolu, który wpływa na metabolizm glukozy i lipidów. Kortyzol zmniejsza wrażliwość tkanki mięśniowej i wątrobowej na insulinę i tym samym przyczynia się do powstawania insulinooporności. Oprócz zwiększonego wydzielania kortyzolu i ACTH u kobiet występuje zwiększona synteza testosteronu i androstenedionu, co prowadzi do rozwoju hiperandrogenizmu. Sprzyja temu również obniżenie u nich poziomu globuliny wiążącej hormony płciowe. U mężczyzn poziom testosteronu spada ze względu na hamujący wpływ ACTH na hormon uwalniający gonadotropinę. Niski poziom testosteronu u mężczyzn i wysoki u kobiet również przyczynia się do rozwoju insulinooporności. Wysoki poziom kortyzolu i insuliny, niski poziom hormonu wzrostu, a u mężczyzn testosteronu przyczyniają się do nadmiernego odkładania się tkanki tłuszczowej, głównie w okolicy brzucha. Wynika to z dużej gęstości receptorów hormonów steroidowych w adipocytach tłuszczu trzewnego. Tak więc zwiększona aktywność układu podwzgórze-przysadka-nadnercza może wyjaśniać rozwój insulinooporności i otyłości trzewnej, które są podstawowymi objawami zespołu metabolicznego.

W odpowiedzi na insulinooporność, kompensacyjnie rozwija się hiperinsulina, która odgrywa kluczową rolę w rozwoju zespołu metabolicznego. Poziom banalnej i poposiłkowej (2 godziny po jedzeniu lub przyjęciu 75 g glukozy) insuliny w zespole metabolicznym jest znacznie podwyższony, a to z kolei zwiększa nasilenie insulinooporności. Insulina jako hormon o działaniu anabolicznym i przeciwzapalnym sprzyja proliferacji i migracji komórek mięśni gładkich ściany naczyń, a także rozwojowi otyłości. Procesy te prowadzą do rozwoju wczesnej miażdżycy.

Ryzyko rozwoju chorób sercowo-naczyniowych w zespole metabolicznym wzrasta 2-5 razy, a to w dużej mierze z powodu hiperinsulinemii. Insulina zwiększa szybkość syntezy cholesterolu i zwiększa liczbę receptorów cholesterolu LDL na błonach komórkowych, zwiększając w ten sposób wchłanianie cholesterolu przez komórki. Jednocześnie hamowany jest proces usuwania cholesterolu z komórek za pomocą HDL. Te zmiany w metabolizmie cholesterolu komórkowego odgrywają główną rolę w rozwoju blaszki miażdżycowej.

Patogeneza nadciśnienia tętniczego, jak i innych składowych zespołu metabolicznego, opiera się na hiperinsulinemii i insulinooporności. Hiperinsulinemia prowadzi do przewlekłego wzrostu aktywności układu współczulnego i retencji sodu w kanalikach nerkowych. Oba te czynniki powodują wzrost ciśnienia tętniczego. Istotną rolę odgrywa również przewlekła stymulacja receptorów beta-adrenergicznych, powodująca lipolizę głównie w tkance tłuszczowej trzewnej i tym samym zwiększając poziom wolnych kwasów tłuszczowych. Z kolei wolne kwasy tłuszczowe nasilają insulinooporność i hiperinsulinemię.

W zespole metabolicznym metabolizm węglowodanów przechodzi przez trzy fazy: od normoglikemii, z istniejącą insulinoopornością, poprzez fazę upośledzonej tolerancji glukozy do jawnej cukrzycy typu 2. Patogeneza cukrzycy typu 2, oprócz insulinooporności, sugeruje również obecność defektu wydzielniczego insuliny. Istnieją dowody, że wysoka zawartość lipidów w komórkach beta powoduje upośledzone wydzielanie insuliny. Pomimo tego, że dzienna ilość wydzielanej insuliny może być zwiększona, wczesna faza wydzielania insuliny zostaje utracona, a glikemia poposiłkowa wzrasta. Insulinooporność hepatocytów objawia się zwiększoną nocną produkcją glukozy przez wątrobę, powodując poranną hiperglikemię na czczo.

Zespół metaboliczny charakteryzuje się rozwojem dyslipidemii - wzrostem poziomu trójglicerydów w surowicy krwi i spadkiem poziomu HDL. Najczęściej wykrywa się wzrost aterogennego LDL. Dyslipidemia opiera się na procesach insulinooporności/hiperinsulinemii.

Hiperurykemia jest uważana za jeden ze składników zespołu metabolicznego, ponieważ często łączy się ją z innymi składnikami zespołu insulinooporności. Główną przyczyną wzrostu poziomu kwasu moczowego w osoczu krwi jest przewlekła hiperinsulinemią - jednym z najważniejszych zaburzeń patofizjologicznych w obrębie zespołu metabolicznego.

Zaburzenia układu hemostazy w zespole metabolicznym są identyczne jak te obserwowane w cukrzycy, ale po normalizacji stanu metabolizmu węglowodanów nie ustępują. Oprócz cukrzycy, w rozwoju stanu nadkrzepliwości rolę odgrywają hiperinsulinemia, dyslipidemia, zwiększone stężenie wolnych kwasów tłuszczowych, niedobór witaminy E itp.