Взаємозв’язок між діабетом 2 типу та супутніми захворюваннями щитовидної залози - Galenus Magazine
Доктор Олена-Юліана Паску, фахівець з ендокринології,
Лікарня Санамед Бухарест
Цукровий діабет 2 типу (DZT2) має етіопатогенез, який за певних обставин перетинається з дисфункцією щитовидної залози. У літературі згадуються дані, що вказують на дисбаланс гормонів щитовидної залози у хворих на цукровий діабет типу 2. Найімовірніший механізм, що призводить до DZT2 при дисфункції щитовидної залози, можна пояснити порушеною генетичною експресією сузір'я генів поряд з фізіологічними абераціями зменшення використання та виведення глюкози з м’язів, перевиробництво печінкової глюкози та збільшення всмоктування глюкози з периферичних тканин. Ці фактори сприяють резистентності до інсуліну. Інсулінорезистентність також пов'язана з порушенням функції щитовидної залози. Недавні дані свідчать про важливу роль інсулінорезистентності у висвітленні взаємозв'язку між DZT2 та порушенням функції щитовидної залози. Безліч доклінічних, молекулярних та клінічних досліджень підкреслили безперечну роль дисфункції щитовидної залози як супутнього розладу DZT2.
Ключові слова: діабет 2 типу, дисфункція щитовидної залози, інсулінорезистентність
Цукровий діабет 2 типу (T2DM) має етіопатогенність, яка перетинається з порушеннями функції щитовидної залози за певних обставин. У літературі згадуються дані про внесок у дисбаланс гормонів щитовидної залози у пацієнтів з діабетом 2 типу. Найбільш вірогідний механізм, що призводить до T2DM при дисфункції щитовидної залози, можна пояснити порушеною експресією гена сузір'я генів разом з фізіологічними абераціями, що призводять до зменшення використання та елімінації глюкози в м'язах, до перепродукції печінкової глюкози та до збільшення всмоктування глюкози з периферичних тканин. Ці фактори сприяють резистентності до інсуліну. Інсулінорезистентність також пов’язана з дисфункцією щитовидної залози. Останні дані свідчать про важливу роль інсулінорезистентності у підкресленні взаємозв'язку між СД2 та дисфункцією щитовидної залози. Безліч доклінічних, молекулярних та клінічних досліджень показали незаперечну роль дисфункції щитовидної залози як супутнього розладу T2DM.
Ключові слова: цукровий діабет 2 типу, порушення функції щитовидної залози, резистентність до інсуліну
Роль гіпертиреозу при цукровому діабеті була досліджена в 1927 р. Коллером та Хаггінсом, довівши зв'язок гіпертиреозу та погіршення діабету. Показано, що хірургічне видалення сегментів щитовидної залози надає покращуючий ефект на відновлення толерантності до глюкози у хворих на гіпертиреоз діабетом [1].
Існує глибокий зв’язок між діабетом та порушенням функції щитовидної залози [2]. Багато досліджень виділили низку взаємозалежних дисфункцій, біохімічних, генетичних та гормональних комплексів, які відображають цю патофізіологічну асоціацію [2,3]. 5'аденозинмонофосфат-активована протеїнкіназа (AMPK) є центральною метою для модуляції чутливості до інсуліну та зворотного зв'язку з гормонами щитовидної залози, пов'язаних з апетитом та витратами енергії [3]. Гіпотиреоз (тиреоїдит Хашимото) або гіперактивність щитовидної залози (особливо хвороба Грейвса) досліджували на предмет діабету. Мета-аналіз повідомив про 11% випадків порушення функції щитовидної залози у пацієнтів з діабетом [4]. Аутоімунітет вважається основною причиною діабету, асоційованого з щитовидною залозою [5-7].
Предіабет, діабет 1 типу, а також діабет 2 типу, може спричинити "стан з низьким рівнем Т3", що характеризується низьким рівнем загального та вільного Т3 у крові, збільшенням зворотного Т3 (rT3), але концентрацією Т4 у сироватці крові і ТТГ, близькі до еталонного діапазону [8]. Взаємозв'язок між DTT2 та дисфункцією щитовидної залози - це область досліджень, яка може дати відповіді на різні аспекти метаболічного синдрому, включаючи атеросклероз, високий кров'яний тиск та супутні серцево-судинні розлади.
DZT2 виникає через неадекватну секрецію інсуліну внаслідок порушення функції острівцевих клітин або маси бета-клітин. Постійне споживання висококалорійної їжі, нездорової їжі та малорухливого способу життя завершилося епідемією діабету, яка, за прогнозами, вплине на близько 300 мільйонів людей у всьому світі до 2020 року [9]. Дефіцит інсуліну призводить до різних метаболічних відхилень у DTT2, починаючи від гіперглікемії через погане поглинання глюкози, стимульованого інсуліном, та порушення виробництва печінки в глюкозі, а також дисліпідемії, що включає порушення гомеостазу жирних кислот, тригліцеридів та ліпопротеїдів [ 10].
Епідеміологія
Порушення функції щитовидної залози - це поширений ендокринний розлад зі змінною поширеністю. Дослідження Wickham показує поширеність дисфункції щитовидної залози серед дорослих чоловіків в Англії 6,6% [11]. Згідно з дослідженням поширеності в Колорадо, 9,5% учасників мали підвищення рівня тиреотропного гормону (ТТГ), тоді як 2,2% мали низький рівень ТТГ. За даними Національного дослідження охорони здоров’я та харчування (дослідження NHANES III), гіпотиреоз та гіпертиреоз були зареєстровані у 4,6% та 1,3% усіх учасників [12]. Поширеність дисфункції щитовидної залози розвивається з віком у всьому світі, і частота поширеності була вищою серед жінок, ніж у чоловіків. Поширеність субклінічного гіпотиреозу становить приблизно від 4 до 8,5% і може становити до 20% у жінок старше 60 років. Повідомляється, що поширеність субклінічного гіпертиреозу становить приблизно 2%.
Поширеність пошкодження щитовидної залози серед діабетичної популяції була зареєстрована на рівні 13,4%, з більшою поширеністю (31,4%) серед пацієнтів із DZT2 серед жінок, порівняно з (6,9%) серед пацієнтів з DZT2 серед чоловіків [13]. Повідомляється, що поширеність дисфункції щитовидної залози у пацієнтів з DTT2 становить 12,3% у Греції та 16% у Саудівській Аравії Акбаром та його колегами [14]. Значно, пацієнти з DTT2 були більш схильні до дисфункції щитовидної залози.
Периферичний вплив гормонів щитовидної залози на секрецію інсуліну та чутливість
Гормони щитовидної залози безпосередньо контролюють секрецію інсуліну. При гіпотиреозі спостерігається зменшення індукованої глюкозою секреції інсуліну бета-клітинами, а реакція бета-клітин на глюкозу або катехоламіни збільшується при гіпертиреозі через збільшення маси бета-клітин. Крім того, кліренс інсуліну збільшується при тиреотоксикозі [15,16].
тиреотоксикоз
Збільшення вироблення глюкози в печінці є основною причиною індукування гіперінсулінемії, індукування непереносимості глюкози та розвитку периферичної резистентності до інсуліну [17]. Толерантність до глюкози при тиреотоксикозі визначається збільшенням вироблення печінкової глюкози, поряд із посиленням регуляції глікогенолізу [2]. Це явище відповідає за загострення субклінічного діабету та перебільшення гіперглікемії при DTT2. Тиреотоксикоз також може призвести до кетоацидозу внаслідок посилення ліполітичної дії та посилення окислення печінки [18,19].
гіпотиреоз
Знижене надходження глюкози з шлунково-кишкового тракту, що супроводжується тривалим накопиченням периферичної глюкози, глюконеогенезом, зменшенням печінкової глюкози та зниженням кліренсу глюкози є ознаками гіпотиреозу [20]. При сирому або субклінічному гіпотиреозі інсулінорезистентність призводить до стимульованої глюкозою секреції інсуліну [2]. При субклінічному гіпотиреозі низька швидкість транспорту глюкози, спричинена порушеною експресією транслокації гена-транспортера глюкози типу 2 (GLUT 2), може призвести до резистентності до інсуліну. Більше того, через зниження ниркового кліренсу інсуліну при гіпотиреозі фізіологічні потреби в інсуліні зменшились. Для полегшення гіпотиреозу необхідна підвищена доза інсуліну, але терапія виправдовує обережність у разі надниркової або гіпофізарної недостатності [21].
Взаємозв'язок між патологічними ознаками гіпертиреозу та DTT2: роль інсулінорезистентності та інших факторів
Патологічні особливості DZT2 включають збільшене засвоєння глюкози кишечником, зменшення секреції інсуліну та зміна маси β-клітин [22]. Більше того, симптоми також включають посилення деградації інсуліну [23], посилення секреції глюкагону [24], збільшення вироблення глюкози в печінці [24], збільшення катехоламінів та резистентність до інсуліну [25]. Ці фактори досліджувались як складова частина гіпертиреозу [26]. Отже, існує перетин патологічних даних, що дає нам відповідь на низку фізіологічних аберацій, поширених при гіпертиреозі та DZT2. Серед вищезазначених симптомів інсулінорезистентність була найважливішим аспектом, що пов'язує дисфункцію щитовидної залози та DZT2. Інсулінорезистентність - це стан, який виникає як при гіпотиреозі, так і при гіпертиреозі [27]. Інсулінорезистентність у м’язах та печінці є характерною особливістю DTT2. Непорушений гомеостаз глюкози та інтактна секреторна відповідь інсуліну та не порушена чутливість тканин до інсуліну є важливими для підтримки нормального рівня глюкози в сироватці [28-31].
Кліренс глюкози опосередковується спільним впливом інсуліну та гіперглікемії для модуляції трьох основних явищ. По-перше, зниження вироблення ендогенної (печінки) глюкози. По-друге, збільшення всмоктування глюкози (печінкової та периферичної). По-третє, підвищення регуляції глюкози периферичними тканинами (скелетними м’язами). Поглинання глюкози в м’язах модулюється за допомогою гліколізу та синтезу глікогену. Печінкова резистентність до інсуліну характеризується перевиробництвом глюкози, незважаючи на гіперінсулінемію в стані спокою, а підвищена швидкість вироблення печінкової глюкози була основним модулятором підвищення рівня глюкози в плазмі крові у плазмі крові (FPG) у хворих на цукровий діабет [24]. При резистентності до інсуліну в постабсорбуючому стані глюкоза в м’язах регулюється, але ефективність всмоктування знижується. В результаті таких станів знижене всмоктування глюкози в м'язи та збільшення вироблення глюкози в печінці призводять до погіршення метаболізму глюкози.
Термін квартет використовується для вирішення основної патології інсулінорезистентності [24]. Порушення виведення глюкози та метаболізму в адипоцитах, м’язах та печінці, поряд із порушенням секреції інсуліну бета-клітин підшлункової залози, є чотирма основними системними порушеннями, які відіграють певну роль у патогенезі DZT2. Примітно, що інсулінорезистентність є доведеним станом гіпертиреозу, а також гіпотиреозу. Інсулінорезистентність також призводить до порушень метаболізму ліпідів, згідно з останніми даними [32]. Отже, виявляється, що резистентність до інсуліну є можливим зв'язком між DZT2 та дисфункцією щитовидної залози.
Резистентність до інсуліну та функція β-клітин зворотно корелюють з ТТГ, що можна пояснити антагоністичними ефектами інсуліну гормонів щитовидної залози та підвищенням ТТГ. Більш високий рівень ТТГ у сироватці крові зазвичай відповідає нижчим гормонам щитовидної залози через механізм негативного зворотного зв’язку. У міру підвищення рівня ТТГ тиреоїдні гормони знижувались, а антагоністичні ефекти інсуліну слабшали. Ці спостереження демонструють, що дисбаланс інсуліну тісно пов'язаний з дисфункцією щитовидної залози і що явище опосередковується дисфункцією β-клітин [33].
Асоціація інсулінорезистентності при фрустрованому гіпертиреозі та субклінічному гіпертиреозі
Гіпертиреоз був пов'язаний з резистентністю до інсуліну, що корелювало із збільшенням обороту глюкози, збільшенням всмоктування глюкози в кишечнику, збільшенням виробництва печінкової глюкози, збільшенням рівня вільних жирних кислот, збільшенням рівня інсуліну і/або після їжі до рівня проінсуліну та збільшення периферичного транспорту глюкози, що супроводжується утилізацією глюкози [27,34]. Показано, що пацієнти з DTT2 та дисфункцією щитовидної залози більш сприйнятливі до кетозу [35] та кетогенезу [36]. Показано, що резистентність до інсуліну пов’язана із субклінічним гіпотиреозом, який, у свою чергу, пов’язаний із порушенням ліпідного балансу та ризиком метаболічного синдрому [37-39].
Роль тканини печінки
При гіпертиреозі ендогенне вироблення глюкози збільшується і знижує чутливість печінкового інсуліну у людей [40] внаслідок глікогенезу та глікогенолізу. Запропоновано роль симпатично опосередкованої дії гіпоталамуса в печінці [41] разом із збільшенням експресії транспортерів GLUT 2 у печінці, що в кінцевому підсумку призводить до підвищення рівня вільних жирних кислот [42,43].
Роль м’язової тканини
Спостерігається значне збільшення використання глюкози в скелетних м’язах у гіпертиреоїдному стані [34]. Повідомляється, що підвищений рівень використання глюкози опосередкований стимульованими інсуліном показниками окислення глюкози [44-46]. За таких умов повідомляється про знижений глікогенез після стимульованого інсуліном неокислювального кліренсу глюкози, що супроводжується перенаправленням внутрішньоклітинної глюкози на гліколіз та утворення лактату [27]. Транспорт лактату з периферії до печінки призводить до збільшення вироблення глюкози через цикл Корі. Гіпертиреоз також асоціюється із підвищеною чутливістю до інсуліну [47]. Підвищена периферична резистентність до інсуліну поєднується із збільшенням експресії медіаторів запалення, включаючи адипокіни (IL-6 та TNF-альфа) [16], що призводить до інсулінорезистентності.
Роль жирової тканини
Халузік та його колеги резюмували, що швидкість місцевого ліполізу в підшкірній жировій клітині черевної порожнини є результатом модуляції рівня норадреналіну (НЕ) та пострецепторного адренергічного сигналу гормонами щитовидної залози [48]. Інші дослідження показали, що гормони щитовидної залози необхідні для мобілізації ліпідів тканин, особливо коричневої жирової тканини (TAB), яка є паливом для виробництва тепла [49]. Гіпотиреоз і низький рівень гормонів щитовидної залози відповідають за знижений термогенез при ТАБ. S14 і ліпогенез є важливими факторами для термогенезу, опосередкованого гормонами щитовидної залози [50].