Metabolic syndrome and insulin resistance

Metabolic syndrome and insulin resistance are diseases that are associated with obesity, high blood pressure, risk of atherosclerosis, hypercholesterolemia and dyslipidemia. This tends to result in serious damage to the organs.

Insulin resistance
Insulin resistance is characterized by a reduced ability of tissues to respond to insulin (for example reduced production of insulin receptors).

Primary causes of insulin resistance
Polymorphism of gene IRS-1(important for insulin receptor function), genes for glycogen synthase or glucose transporters. It leads to hyperglycemia and thus to insulin resistance.

Secondary causes of insulin resistance
Stress (sympathoadrenal system) or infections caused by inflammation that lead to increased cortisol levels. This can also be caused by a hormonal disorder.

Cortisol increases blood glucose, to which the pancreas responds with increased insulin production.

Frequent increases in cortisol cause insulin resistance. Decreased glucose uptake leads to hyperglycemia. This condition tries to compensate the β-cells of the islets of Langerhans by producing insulin. In the short term, this compensation has a positive effect. Later, the expression of insulin receptors decreases, resulting in insulin resistance. Muscle and adipose tissue lack glucose uptake. Fat mobilization and lipolysis (increased plasma fatty acid concentrations) occur. Fatty acids affect sugar metabolism by reducing glucose uptake in muscle tissue. The glucose deficiency in cells increases glucagon production and induces gluconeogenesis in the liver. This increase in blood glucose conditions the production of additional insulin. Gluconeogenesis is also supported by the degradation of AMK.

Insulin resistance is the basic pathological unit of the metabolic syndrome.

Metabolic syndrome (Reaven syndrome)
A combination of some diseases and risk factors that lead to a number of health complications. They increase the risk of atherosclerosis and its associated complications (ischemic heart disease, ischemic lower limb disease, stroke).

Definitions vary depending on the society for which they are defined. However, all definitions today contain the following criteria.

Dyslipidemia
Increased TAG (≥ 1.7 mmol/l), decreased HDL (males <0.9 mmol/l, females <1.1 mmol/l), increased LDL, increased total cholesterol, increased apolipoprotein and blood.

Abdominal obesity (especially visceral)
A critical factor for the development of glucose metabolism disorders, hypertension, atherosclerosis (vascular complications), but also other diseases (tumors, neurodegenerative diseases).

Adipose tissue is highly metabolically active, used to produce growth factors (suitable for cancer). Carcinogens can also be deposited in it. At the same time, it is highly endocrine active, thus stimulating an inflammatory response (chronic subclinical micro-inflammation).

About 80% of patients with diabetes are also obese.

Disorder of glucose metabolism
Long-term hyperglycemia (IFG ≥ 5.6 mmol/l), impaired glucose tolerance, hyperinsulinemia, type 2 diabetes mellitus.

Arterial hypertension
Pressure values ​​≥ 130/80 mmHg.

Hyperglycemia and insulinemia
Decreased glucose uptake by muscle tissue leads to lack of energy and fatigue. As already mentioned, hyperglycemia occurs due to insufficient glucose utilization. Lack of glucose in the cells conditions gluconeogenesis in the liver. An increase in blood glucose results in an increase in the amount of insulin in the blood (insulinemia).

Elevated insulin levels increase the risk of developing cancer.

Dyslipidemia
Dyslipidemia occurs, which is caused by increased hydrolysis of TAG. This increases the amount of fatty acids in the blood. Fat accumulates viscerally (around organs). This leads to an increase in the production of inflammatory cytokines (chronic subclinical micro-inflammation). This inflammatory reaction leads to damage to the vessel wall (endothelium).

At the same time, cholesterol rises.

Cardiovascular disease
Nerovnováha tvorby endoteliální syntázy NO (eNOS) způsobí poruchy ve vazodilataci. Dále způsobuje dysregulaci RAAS (zvýšená produkce angiotenzinu II), což způsobí poruchy ve vazokonstrikci. Nadměrné množství angiotenzinu II vede k proliferaci buněk hladké svaloviny cév a myokardu, což vede ke kardiovaskulárnímu onemocnění.

Dochází ke zvýšené expresi inhibitoru plazminogenu, Tyto poruchy vedou k poruše endotelu a zvýšené koagulaci. Následkem je ischémie příslušného orgánu.

Prevence
Preventivním opatřením vůči metabolickému syndromu je především kontrola hmotnosti a množství abdominálního tuku (u mužů by obvod pasu neměl přesahovat 94 cm a u žen 85 cm). V případě obezity je vhodná redukce hmotnosti, která zahrnuje fyzickou aktivitu a úpravu stravy.

Dále je důležitá rodinná anamnéza (diabetu, esenciální hypertenze) a také hraniční nebo vyšší hodnoty TAG, zvýšená inzulinémie a hyperglykémie.

V neposlední řadě je významné sledování psychického stavu pacienta a pozorování možných psychologických důsledků, úzce souvisejících s fyziologickými, ale i psychosociálními změnami.

Léčba inzulinové rezistence

 * PPARγ (Peroxisome proliferator-activated receptor gamma)

Jaderný receptor, který slouží jako transkripční mediátor pro adipogenezi, lipidový metabolismus, inzulinovou citlivost a glukózovou homeostázu. Jeho účinkem dochází ke zvýšení citlivosti k inzulinu (snížení glykémie). Dále snižuje hladinu volných mastných kyselin a TAG. To vede ke snížení krevního tlaku, mikrozánětu a aterogeneze.

Dále dochází k apoptóze hladkých svalových buněk cév a snížené akumulaci oxidovaných LDL v makrofázích.


 * Biguanidy

Perorální antidiabetika. Zvyšují senzitivitu tkání (jater, svalů) k inzulinu, čímž snižují glykémii. Navozují glykolýzu, tlumí glukoneogenezi a snižují resorpci glukózy z potravy.


 * Inhibitory DPP-4 (dipeptidylpeptidáza 4)

Štěpí proteiny, které podporují inzulinovou rezistenci.

Inhibice RAAS

 * ACE inhibitory

Zabraňují konverzi angiotenzinu I na angiotenzin II (tlumí vazokonstrikci).


 * AT1-receptor blokátory

Blokují receptor pro angiotenzin II (obdobný účinek jako ACE inhibitory).

Obě tyto látky snižují krevní tlak a mají antiproliferační efekt na buňky hladkých svalů cév, fibroblasty a kardiomyocyty.

Statiny
HMG-CoA reduktáza inhibitory vedou ke snížení hypercholesterolemie, zlepšení dyslipidémie. Má antiproliferativní účinek na fibroblasty, buňky hladké svaloviny cév a kardiomyocyty.

Související články

 * Inzulinoterapie
 * Obezita
 * Poruchy lipidového metabolizmu
 * Hypolipidemická léčba
 * Diabetes mellitus 2. typu

Externí odkazy

 * Insulin resistance
 * WebMD - Insulin Resistance and Diabetes
 * Metabolic syndrome
 * Český institut metabolického syndromu
 * Český institut metabolického syndromu