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Il diabete Il diabete Il Diabete Mellito è un disordine cronico del metabolismo dei carboidrati, lipidi e  proteine. Circa il 3% della popolazione mondiale (100 mil. di individui) soffre di questa patologia. Elementi caratteristici della malattia sono: Insufficiente o difettosa risposta secretoria dell’insulina  Compromissione del metabolismo dei carboidrati Iperglicemia a digiuno (v.n. 100 mg/dL) Poliuria (emissione di una maggiore quantità di urina) Glicosuria (glicemia > 180 mg/dL) Le diverse forme di diabete mellito si distinguono in: Primitivo    che comprende le forme più comuni. Diabete mellito di Tipo 1 Diabete mellito di Tipo 2  Secondario   dipendente da altre patologie che incidono sulla funzione del pancreas endocrino. Le alterazioni metaboliche indotte dal diabete determinano, nel lungo periodo, complicanze a carico del s. cardiocircolatorio, del SNC, dei reni e degli occhi. La patologia risulta quindi notevolmente invalidante e di elevato impatto sociale.

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Il diabeteIl diabete

Il Diabete Mellito  è un disordine cronico del metabolismo dei carboidrati, lipidi e proteine. Circa il 3%  della popolazione mondiale (100 mil. di individui) soffre diquesta patologia.

Elementi caratteristici della malattia sono:

Insufficiente o difettosa risposta secretoria dell’insulina 

Compromissione del metabolismo dei carboidrati

• Iperglicemia a digiuno (v.n. 100 mg/dL)

• Poliuria (emissione di una maggiore quantità di urina)

• Glicosuria (glicemia > 180 mg/dL)

Le diverse forme di diabete mellito si distinguono in:

Primitivo  – che comprende le forme più comuni.

• Diabete mellito di Tipo 1 

• Diabete mellito di Tipo 2 

Secondario  –  dipendente da altre patologie che incidono sulla funzione delpancreas endocrino.

Le alterazioni metaboliche indotte dal diabete determinano, nel lungo periodo,complicanze a carico del s. cardiocircolatorio, del SNC, dei reni e degli occhi. Lapatologia risulta quindi notevolmente invalidante e di elevato impatto sociale.

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Pancreas EndocrinoPancreas Endocrino

Il pancreas endocrino è costituito dalle isole di Langerhans, agglomerati di cellule

endocrine presenti nel contesto del parenchima ghiandolare.

Cellule A (20%) – producono glucagone

Cellule B (68%) – producono insulina Cellule D (10%) – producono somatostina

Cellule PP (2%) _ producono l’ormone PP (polipeptide pancreatico). 

L’insulina (insieme al glucagone) ha un ruolo centrale nell’omeostasi del glucosio: è

uno dei più importanti ormoni anabolici, necessario per

Trasporto transmembrana di glucosio e aminoacidi Sintesi del glicogeno a livello epatico e muscolare

Conversione del glucosio in trigliceridi

Sintesi acidi nucleici e proteine 

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 Anato m ia delle iso le di Langerh ans. Le ce llu le beta, produtt ric i d i in sulina (in d icate

in blu) sono s ituate al centro, in imm ediata vicinanza dei vas i sanguigni e sono

circondate dalle cellule alfa, produttrici di glucagone (indicate in arancione).

 A ll ’e ste rn o si tro vano le ce llu le delta (in gia llo; pro ducono som atostatina) e le cellule

PP (in verde; produc ono po lipeptide pancreatico).

Cellule B (68%)Producono

Insulina

Cellule A (20%)

Producono GlucagoneInduce iperglicemia

attività glicogenolitica epatica

Cellule D (10%)

Producono

SomatostatinaInibisce secrezione

Insulina e Glucagone

Cellule PP (2%)

Producono Polipeptide

pancreaticoSvariate azioni a livello

gastointesinale

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Regolazione della glicemia

Glicemia = concentrazione plasmatica di glucosio

Variazioni fisiologiche della glicemia

 Aumento post-prandiale

Diminuzione con lo sforzo fisico e il digiuno Un solo ormone ipoglicemizzante: l’INSULINA 

• Secreta dalle cellule -pancreatiche

• Una secrezione basale continua consente l’utilizzo periferico delglucosio

• Picchi di secrezione post-prandiali Numerosi ormoni iperglicemizzanti

• Consentono di evitare o compensare l’ipoglicemia

• Esempi: glucagone, catecolamine, GH, cortisolo..

• Il glucagone favorisce in particolare il rilascio epatico di glucosiodurante il digiuno

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Insulina

Ormone peptidico (pre-proinsulina)

• Proinsulina = pro-ormone insulina (catene A+B) + peptide C (Connecting peptide)

PRO-INSULINAPeptide C

INSULINA

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Effetti metabolici dell’insulina 

L’insulina è un’ ormone IPOGLICEMIZZANTE e ANABOLIZZANTE

Metabolismo glicidico:

• favorisce ingresso cellulare del glucosio (non nel sistema

nervoso)• favorisce glicogenogenesi epatica e trasformazione di glucosio in

acidi grassi

• inibisce glicogenolisi

Metabolismo lipidico:

• favorisce sintesi epatica di trigliceridi

• a livello del tessuto adiposo sintesi e accumulo di acidi grassi,effetto anti-chetogeno e anti-lipolitico 

Metabolismo proteico:

• favorisce ingresso cellulare di aminoacidi e sintesi proteica

• inibisce il catabolismo proteico

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Fegato

 Aumenta il

glucosio

ematico

Diminuisce il

glucosio

ematico

Glicolisi

Gluconeogenesi

InsulinaGlucagone

Glicolisi

Gluconeogenesi

Pancreas 

CelluleCellule

Glucosio

Glicogeno

Glucosio

Glicogeno

Ormoni pancreatici: insulina e

glucagone

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Fisiologia dell’insulina (1)Fisiologia dell’insulina (1) 

La normale omeostasi  del glucosio è strettamente regolata da tre processiinterconnesi:

Produzione di glucosio nel fegato

Utilizzazione del glucosio da parte dei tessuti periferici

Secrezione dell’insulina 

Lo stimolo più grande alla sintesi e rilascio d’insulina da parte delle cellule B delleisole pancreatiche è costituito dal glucosio  (mediato dai recettori GLUT-2, insulinaindipendenti).

La funzione metabolica fondamentale è aumentare il tasso di trasporto del glucosio in determinate cellule del corpo (epatociti, cell. muscolari, adipociti). L’azione  èmediata dallo specifico recettore esposto sulla superficie delle cellule bersaglio.

Effetto precoce è la traslocazione delle unità di trasporto del glucosio GLUTs(insulina dipendenti) dal golgi alla membrana, che facilita l’ingresso  del glucosionella cellula. GLUT-4 (presente nel muscolo e negli adipociti) è il più importantetrasportatore

GLUT-4 (presente nel muscolo e negli adipociti) è il più importante trasportatorea regolazione insulinica

GLUT-2 (presente negli epatociti e nelle cellule B)  è insulina indipendente efacilita il riequilibrio dei livelli intra ed extracellulari del glucosio 

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Fisiologia dell’insulina (2)Fisiologia dell’insulina (2) 

CellulaCellula BetaBeta CellulaCellula BersaglioBersaglio

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Fisiologia dell’insulinaFisiologia dell’insulina (3)(3)

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I markers del metabolismo

glicidico Glicemia

Variazioni fisiologiche (a digiuno 70-110 mg/dl; aumento post-prandiale, generalmente < 140 mg/dl; diminuzione con l’eserciziofisico)

Glicosuria

Definizione: presenza di glucosio nelle urine

Generalmente patologica, si verifica quando viene superata la sogliadi riassorbimento renale del glucosio (circa 180 mg/dl)

Se abbondante determina aumento del volume urinario  poliuria(diuresi > 2500 cc/24h circa )

Emoglobina glicata (HbA1c)

Frazione dell’emoglobina capace di legare il glucosio, utilizzata

come marker dei valori medi di glicemia nelle ultime settimane

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I corpi chetonici

Gli acidi grassi rappresentano una forma di energia alternativa alglucosio

il glucagone favorisce la beta-ossidazione degli acidi grassi alivello epatico → produzione di corpi chetonici (aceto-acetato

→ acetone, acido -idrossibutirico) che vengono liberati nellacircolazione sanguigna (chetosi) e eliminati nelle urine(chetonuria)

La formazione di corpi chetonici si può verificare in 2 tipi disituazioni, totalmente diverse

Digiuno prolungato o ipoglicemia  nelle urine presenza dichetonuria isolata 

Carenza insulinica profonda  nelle urine presenza diglicosuria abbondante + chetonuria

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Definizione del diabete

mellito

Il diabete mellito viene definito dalla presenza di unaiperglicemia cronica, secondaria a un difetto di produzionee/o di azione dell’insulina. 

L’iperglicemia cronica induce una serie di complicanzesistemiche che interessano in particolare occhi, reni,sistema cardiovascolare e sistema nervoso.

I criteri diagnostici sono stati rivalutati nel 1997 (ADA: American Diabetes Association)

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Criteri diagnostici (ADA, 1997)

Il diabete mellito (DM) può essere definito da uno deiseguenti criteri:

In base alla glicemia Glicemia a digiuno > 126 mg/dl

Oppure: in presenza di sintomatologia tipica qualsiasivalore di glicemia > 200 mg/dl

In base al test di carico orale con glucosio 75 gr (= OGTTo “curva glicemica” con misurazione della glicemia ogni 30’per 2 ore)

Glicemia 2 ore dopo carico orale > 200 mg/dl

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 Altre definizioni (ADA, 1997)

Normale tolleranza ai carboidrati (NT) Glicemia a digiuno < 100 mg/dl

OGTT: glicemia 2 ore dopo carico orale <140 mg/dl

Intolleranza ai carboidrati (IGT) OGTT: glicemia 2 ore dopo carico orale >

140 mg/dl e < 200 mg/dl

 Alterata glicemia a digiuno (IFG) Glicemia a digiuno > 100 mg/dl e < 126

mg/dl

100

126

Glicemia

a digiuno

Glicemia

2 ore post-

carico orale

140

200

(mg/dl) (mg/dl)

DM

N

IFG

DM

IGT

NT

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Classificazione del diabete

mellito Diabete di tipo 1

 una malattia tipicamente AUTO-IMMUNE, anche se esistono

forme “idiopatiche” 

 il meccanismo principale è la profonda carenza insulinica

 interessa essenzialmente bambini e adolescenti

 Diabete di tipo 2

 iperglicemia legata a insulino-resistenza (= difetto di azione

dell’insulina) + carenza insulinica relativa e progressiva.

 interessa essenzialmente l’adulto e rappresenta la forma didiabete PIU’ FREQUENTE

 comune associazione con obesità e altre malattie

metaboliche

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 Altre forme di diabete mellito

Diabete secondario Malattie endocrine,patologie pancreatiche, farmaci..

 Alcune forme sono reversibili

Malattie genetiche Difetti genetici della secrezione o dell’azione dell’insulina 

Sindrome genetiche complesse con diabete

Diabete gestazionale  > 30 % sviluppano diabete di tipo 2 nel corso della vita

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Curva da carico del GlucosioCurva da carico del Glucosio

Un aspetto caratteristico del diabetemellito è la ridotta tolleranza al glucosio.

Nel test da carico del glucosio (CGTT75 gr. di glucosio per os)

Nei soggetti normali la glicemia

aumenta di poco ed il rapidorilascio dell’insulina  consente ilritorno a valori normali entro un’ora 

Nei soggetti diabetici la glicemiasale a livelli molto elevati e tende arimanere elevata per un periodo ditempo prolungato

Tale risultato è espressione di:

 Assoluta mancanza di secrezioned’insulina 

 Alterata risposta dei tessutibersaglio all’ormone 

La presenza di entrambe lecondizioni

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Patogenesi del diabete di tipoPatogenesi del diabete di tipo 11

E’  espressione di una grave eassoluta mancanza di insulina,dovuta alla riduzione globale dellecellule beta del pancreasendocrino.

Il diabete di tipo 1 insorge ingenere nell’infanzia  e divienemanifesto e grave nellapubertà.

I pazienti dipendonodall’insulina  per la loro

sopravvivenzaEsistono tre meccanismi, tra lorointerdipendenti, responsabili delladistruzione delle cellule beta:

Suscettibilità genetica

 Autoimmunità

Fattori ambientali

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Il diabete mellito di tipo 1

Malattia auto-immune caratterizzata da infiltrazione linfocitaria

(linfociti T) delle isole di Langherans pancreatiche, seguita da

progressiva distruzione delle cellule -pancreatiche e profonda

carenza di produzione insulinica

Fattori di rischio

 Aplotipo HLA (classe II, in particolare DR3/4)

Familiarità: 5-15 %

Possibile associazione con altre malattie auto-immuni(ipotiroidismo, morbo celiaco…)

Possibili fattori scatenanti (infezioni virali, agenti tossici..)

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I markers biologici del diabete mellito

di tipo 1

L’auto-immunità nel diabete di tipo 1 induce laproduzione di anticorpi specifici, che precedonol’insorgenza della malattia (valore predittivo) e ne

confermano la patogenesi.

Trattasi essenzialmente di  Anticorpi anti-isole pancreatiche (ICA)

 Anticorpi anti-insulina (IAA)

 Altri (anti-GAD anticorpi anti decarbossilasi dell’acido glutammico,anti-proinsulina, …) 

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Storia naturale del diabete di tipo 1

Devendra D et al. BMJ 328:752,2004

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Presentazione clinica del diabete di

tipo 1

Rappresenta < 10 % dei casi di diabete

Una patologia dell’ età evolutiva  essenzialmente

bambini e adolescenti, più raramente adulti giovani (90 %< 20 anni) Tipicamente magri

Con l’aumento dell’obesità infantile, fino a 20-25 % dei nuovi casisono obesi

Esordio tipicamente subacuto/acuto Subacuto: poliurodipsia, dimagrimento

 Acuto: cheto-acidosi

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Fisiopatologia del diabete mellito

di tipo 1

La carenza insulinica determina l’incapacità dellecellule (in particolare adipose e muscolari) di utilizzare ilglucosio, con 2 conseguenze immediate:

1.  Accumulo di glucosio nel plasma  iperglicemia marcata superamento della soglia renale di riassorbimento  glicosuria poliuria  polidipsia 

2. Utilizzo di fonti alternative di energia• Riserve lipidiche  perdità di massa grassa

• Riserve proteiche  perdità di massa magra(muscolare)

Nella cheto-acidosi diabetica si associano carenzainsulinica e iperproduzione di glucagone

dimagrimento

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La cheto-acidosi diabetica

Se la situazione precedente continua ad evolvereperché non diagnosticata in tempo si verificano:

1. Disidratazione severa per poliuria

ipotensione, tachicardia, torpore..

2. Produzione massiccia di corpi chetonici

  acidosi metabolica (cheto-acidosi) con iperventilazionesecondaria e turbe digestive (vomito..) che peggiorano la

disidratazione.

La cheto-acidosi è una complicanza spontaneamentefatale del diabete di tipo 1