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

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