การสูญเสียการควบคุมสมดุลน้ำตาลนำไปสู่โรคเบาหวาน

โรคเบาหวานเป็นปัญหากระทบประชากรกว่า 250 ล้านคน ประมาณการณ์ไว้ว่าจะมีผู้ป่วยเป็นโรคเบาหวานมากถึง 366 ล้านคนภายในปี 2030 สถานการณ์ในประเทศไทยพบโรคเบาหวานมากขึ้นสืบเนื่องมาจาก life style และ diet ที่เปลี่ยนไปตามวัฒนธรรมตะวันตก โรคเบาหวานคือสภาวะที่มีระดับน้ำตาลในเลือดสูงกว่าปกติซึ่งสามารถแบ่งได้เป็นสองชนิดคือ เบาหวานชนิดที่ 1 (Type 1 diabetes) และ เบาหวานชนิดที่ 2 (Type 2 Diabetes) โรคเบาหวานชนิดที่ 1 เป็นภาวะที่เซลล์ตับอ่อนที่ทำหน้าที่ผลิตอินซูลินถูกทำลายไปเนื่องจากภาวะ auto immune disease ทำให้ผู้ป่วยไม่มี insulin สำหรับโรคเบาหวานชนิดที่ 2 มีสาเหตุจากภาวะดื้ออินซูลิน (insulin resistance) ที่เกิดขึ้นในกล้ามเนื้อ ตับ สมอง และเนื้อเยื่อไขมันเป็นผลให้ระดับน้ำตาลค้างอยู่ในกระแสเลือดเป็นปริมาณมากเส่งผลให้อวัยวะหรืออเนื้อเยื่อดังกล่าว ไม่สามารถใช้น้ำตาลซึ่งเป็นพลังงานหลักสำหรับกิจกรรมต่าง ๆ ของเซลล์
ในภาวะที่มีสารอาหารมากเพียงพอ (fed condition) ตับอ่อนจะหลั่งฮอร์โมนอินซูลินซึ่งมีฤทธิ์ในการกระตุ้นตัวขนส่งน้ำตาล (glucose transporter GLUT4) ที่อยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์กล้ามเนื้อ สมองและเนื้อเยื่อไขมันให้เปิดออกเพื่อดึงน้ำตาลเข้าสู่เซลล์เพื่อใช้เป็นแหล่งพลังงาน สำหรับขบวนการพื้นฐานต่าง ๆ ของเซลล์ นอกจากนี้ insulin ยังกระตุ้นขบวนการสร้างและเก็บไขมันในเซลล์ตับและเนื้อเยื่อไขมัน ถือเป็นกลไกการเก็บสารอาหารในภาวะที่มีมากเกินความต้องการ นอกจากนี้ insulin ยังมีฤทธิ์ยับยั้งขบวนการสร้างน้ำตาล gluconeogenesis ในเซลล์ตับโดยการยับยั้งการสังเคราะห์เอ็นไซม์ glucose-6-phosphatase, phosphoenolpyruvate carboxykinase และ pyruvate carboxylase ทำให้อัตรา gluconeogenesis โดยรวมลดลง
ในสภาวะตรงกันข้ามเมื่ออดอาหาร (starvation) ระดับฮอร์โมนกลูคากอนเพิ่มสูงขึ้นขณะที่ระดับอินซูลินลดต่ำลงทำให้ขบวนการ gluconeogenesis ไม่ถูกยับยั้งทำให้ตับสร้างและปล่อยกลูโคสออกมาสู่กระแสเลือดให้เซลล์ต่าง ๆ ในร่างกายโดยเฉพาะเซลล์สมองและเซลล์เม็ดเลือดแดงที่อาศัยน้ำตาลเป็นเชื้อเพลิงหลักนำไปใช้เป็นพลังงาน อินซูลินจึงเป็นฮอร์โมนที่รักษาสมดุลของน้ำตาลลกลูโคสในช่วงระหว่างวัน (fed-starvation cycle) ดังนั้นการเกิดภาวะดื้ออินซูลินในผู้ป่วยโรคเบาหวานชนิดที่ 2 จึงส่งผลกระทบให้ตับจึงมีการสร้างน้ำตาล (gluconeogenesis) ออกมามากผิดปกติตลอดเวลา นอกจากนี้ระดับน้ำตาลกลูโคสที่ได้จากอาหารบริโภคที่เมื่อถูกดูดซึมแล้วไม่สามารถเข้าเซลล์ได้เนื่องจาก GLUT4 ในเซลล์กล้ามเนื้อ สมอง และเนื้อเยื่อไขมันไม่เปิดรับน้ำตาล ส่งผลให้มีภาวะระดับน้ำตาลในเลือดสูงมากไปอีกเป็นผลให้เกิดภาวะแทรกซ้อน ตามมา ได้แก่ โรคหลอดเลือดหัวใจ (cardiovascular diseases) ไขมันในเลือดสูง (hyperlipidemia) ความดันโลหิตสูง (hypertension) ไตวาย (renal failure) และ ตาบอดได้ ปัจจุบันการรักษาโรคเบาหวานชนิดที่ 2 โดยการใช้ยาทำได้หลายวิธี ได้แก่ การให้ยาฉีด และยากิน สำหรับกลุ่มยาฉีดได้แก่กลุ่มเปปไทด์ incretin/glucagons-like peptide (GLP) โดยเปปไทด์กลุ่มนี้ออกฤทธิ์ทำให้ตับอ่อนปล่อยอินซูลินออกมาดีขึ้น ส่วนกลุ่มยากินแบ่งได้เป็น 4 กลุ่มใหญ่คือ (1) กลุ่มยาที่ทำให้ตับอ่อนหลั่งอินซูลินได้ดีขึ้นโดยยากลุ่มนี้ออกฤทธิ์ไปที่ sulfonylurea receptor ที่เป็นองค์ประกอบของ ATP sensitive potassium channel (KATP) บนเยื่อหุ้มเซลล์ตับอ่อนทำให้ channel ปิดอยู่ตลอดเวลาส่งผลให้ insulin exocytosis เพิ่มขึ้น (ได้แก่ยา glibenclamide, gliclazide, glipizide, glimepiride) ยากลุ่มที่ 2 ได้แก่ Thiazolidinediones (TZD) [rosiglitazone, pioglitazone) ซึ่งเป็น ligand จับกับ peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-) ซึ่งเป็น transcription factor ที่ควบคุม insulin sensitivity ในเนื้อเยื้อไขมัน และกล้ามเนื้อ ดังนั้นยากลุ่มที่ทำให้เนื้อเยื่อและอวัยวะที่เป็นเป้าหมายของอินซูลินตอบสนองต่ออินซูลินดีขึ้น ยากลุ่มที่ 3 คือกลุ่มยาที่เป็น glucosidase inhibitor (acarbose) มีฤทธิ์ยับยั้งเอ็นไซม์ glucosidase ที่อยู่ในเซลล์บุลำไส้เล็ก ทำให้การย่อยสลายน้ำตาลเชิงซ้อนลดลงจึงลดการดูดซึมน้ำตาลจากลำไส้เข้าสู่กระแสเลือด ยากลุ่มที่ 4 คือ Biguanides (metformin) ยาในกลุ่มนี้มีฤทธิ์ยับยั้งการสร้างน้ำตาลจากเซลลล์ตับ ยับยั้งการสร้างน้ำตาล (gluconeogenesis)
สำหรับยาในกลุ่ม metformin เป็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากนอกจากมีฤทธิ์ยับยั้งการสร้างน้ำตาลจากตับแล้วยังทำให้กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อไขมันไวต่ออินซูลินดีขึ้นสามารถลดระดับ triglyceride และกรดไขมันอิสระในเลือด นอกจากนี้ยังไม่ทำให้น้ำหนักเพิ่มซึ่งเป็น side effect จากยากลุ่มอื่น

อ ศราวุฒิ

Find out more about Biochmeistry, visit

http://www.sc.mahidol.ac.th/scbc

Advertisements

About MUSCBC

Department of Biochemistry Faculty of Science, Mahidol University 272 Rama VI Road, Ratchathewi District Bangkok 10400, THAILAND
This entry was posted in Uncategorized. Bookmark the permalink.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s