Patogeneze metabolických onemocnění - poruchy metabolizmu Mgr. Simona Holotová E3230 Patofyziologie člověka E3230 Patofyziologie člověka Podzim 2023 Osnova přednášky § Definice § Poruchy příjmu potravy (PPP) • Hyponutrice • Hypernutrice § Jiné poruchy • Met. Sacharidů • Met. Lipidů • Met. Proteinů Ø Poruchy metabolismu hemu Definice • Metabolismus a jeho poruchy se dotýkají všech orgánových systémů, protože reguluje energetickou bilanci celého organismu. • Příčiny vzniku MO • 1. Narušení regulace metabolismu • 2. Poruchy složek metabolických drah (enzymů, receptorů, transportérů) • 3. Poruchy výživy - poruchy kvantitativního a kvalitativního složení potravy Poruchy příjmu potravy (PPP) Poruchy kvantitativního a kvalitativního složení potravy • Hyponutrice • Malnutrice • Karence • Marasmus • Kwashiorkor Anorexie a bulimie • anorexia nervosa je porucha příjmu potravy, kdy postižený výrazně omezuje množství konzumovaného jídla. Kromě toho pacient(ka) někdy nasazuje další „opatření“, kterými si udržuje podváhu, např. vyvolává zvracení. Po nějaké době se onemocnění poměrně zřetelně projeví, a to extrémní vyhublostí postiženého • Bulimie (neboli mentální bulimie, lat. bulimia nervosa) se vyznačuje záchvaty přejídání, kdy postižený během krátké doby zkonzumuje velké množství jídla. Poté se různými způsoby snaží „odčinit“ následky svého konání (tzn. přírůstek hmotnosti, třeba i jen hrozící) Ø Jde o okruh onemocnění, kam patří mentální anorexie (odmítání jídla), bulimie (záchvaty přejídání a zvracení) – a také přejídání spojené s jinými psychickými poruchami, například se stresem. Poruchy kvantitativního a kvalitativního složení potravy - čeho je z epidemiologického hlediska ve světě víc? Poruchy kvantitativního a kvalitativního složení potravy - čeho je z epidemiologického hlediska ve světě víc? Obezita • Def. - syndrom charakterizovaný nadměrnou kumulací energetických zásob ve formě tělesného tuku • Obezita tedy znamená zmnožení tukové tkáně • V ČR trpí různou mírou obezity asi 30 % obyvatel • Spůsoby diagnostiky • Skrytá obezita • Důvody vzniku • Přesahy (proč nás zajímá?) Ø BMI (Body Mass Index) = tělesná váha [kg] / tělesná výška^2 [m] (u dospělých) • Percentilové grafy BMI u dětí (do skupiny dětí s nadváhou řadíme ty, které se řadí k 90. ​​percentilům a za obézní ty, které se řadí hmotností nad 97. percentil) • Nadváha: muži tuk > 20 % , ženy tuk > 25%. • Obezita: muži tuk > 25 %, ženy tuk > 30 % celkové tělesné hmotnosti. Ø Obvodu pásu (WC, Waist Circumference) Ø Poměr pasu a boků (WHR, Waist-Hip Ratio) • WHR = obvod pasu/ obvod boků • normální hodnoty u žen jsou do 0,83 a u mužů 0,96 • zvýšené riziko je při vyšším než 0,84 u žen a 0,97 u mužů. Ø Měření tloušťky kožních řas (+ Měření obvodových rozměrů) Ø Určování somatotypů Ø Tělesné složení (DEXA, MRI, InBody, …) Patogeneze • Porucha lipogeneze a lipolýzy → převaha anabolických dějů nad katabolickými. • lipogeneze – zvýšený přesun TAG z krve do adipocytů aktivací lipoproteinové lipázy (LPL) inzulinem, kortikoidy, pohlavními hormony. • lipolýza – štěpení TAG v adipocytech hormon-sensitivní lipázou (HSL), aktivují ji katecholaminy a STH. • Hormony tukové tkáně – podle vztahu k inzulinu je můžeme rozdělit na dvě skupiny: • Zvyšující inzulinorezistenci – TNF, resistin. • Snižující inzulinorezistenci – adiponektin, leptin. • Kromě těchto hormonů se také uplatňují jiné, které působí na různá nervová centra (orexin). • Metabolický (Reavenův) syndrom - soubor příznaků, které se často vyskytují společně a jsou nejčastěji komplikací abdominální obezity. Reaven mezi ně zařadil tyto složky: Inzulinorezistence s hyperinzulinismem (diabetes mellitus druhého typu), hypertenze, zvýšené TAG, nižší HDL. • Prvotní příčinou zvyšování prevalence nadváhy a obezity je bilance mezi energetickým příjmem a energetickým výdejem, což může zapříčinit zvyšování celkového energetického příjmu nebo snížení energetického výdeje. • Druhotnou příčinou vzniku obezity jsou změny ve chování, enviromentální faktory, které mohou urychlit energetický příjem a snížit energetický výdej. Příčiny a vznik obezity • Primární obezita vzniká působením vlivů dědičných, psychických, sociálních. Přes značný pokrok v poznání regulace příjmu potravy, se nepodařilo objevit jednoznačné změny, které by u lidí byly za obezitu zodpovědné. • Sekundární obezita (pouze 3–5 %) doprovází některá onemocnění endokrinního systému, hypothalamu aj. Příkladem může být snížená funkce štítné žlázy (hypotyreóza), nadměrná produkce hormonů kůry nadledvin (glukokortikoidů – Cushingův syndrom) a různé vzácné syndromy. Všechny zmíněné rizikové environmentální a behaviorální faktory způsobují změnu struktury a vylučování adipokinů z tukové tkáně. zánět, hypertrofii, hyperplazii adipocytů. • Výskyt nadváhy a obezity se alarmujícím způsobem zvyšuje v některých částech světa. U populací žijících v západní a severní Evropě, Austrálii, Kanadě a USA je prevalence obezity vysoká jak u mužů a žen, tak u dětí. • WHO odhaduje, že v roce 2015 bude mít nadváhy přibližně 2,3 miliardy lidí a více než 700 milionů bude obézních. Nejméně 2,8 milionu. dospělé zemře ročně v důsledku nadváhy nebo obezity. Z nich až 44 % lidí zemře na diabetickou zátěž typu 2, 23 % na ischemickou zátěž srdečních onemocnění a 7 – 41 % na nádorové zátěže, které jsou způsobeny nadváhou a obezitou. • Metabolické komplikace: rezistence inzulínu, poruchy metabolismu lipidů, hyperurikémie. • Endokrinní poruchy: hyperestrogenismus, hyperandrogeismus u žen, hypogonadismus u mužů, funkční hyperkortisolismus, hyposekrece růstového hormonu. • Kardiovaskulární poruchy: výskyt ICHS, hypertenze, snížená kontraktilita myokardu, arytmie, mozkově cévní příhody. • Respirační onemocnění: syndrom spánkové apnoe. • Gastrointestinální poruchy: cholelitáza, pankreatitida. • Gynekologické komplikace: poruchy cyklu, amenorea, infertilita. • Onkologické komplikace: karcinom endometria, cervixu, vaječníku, prsů, karcinom kolorektální, žlučníku, žlučových cest, slinivky břišní, jater, karcinom prostaty. • Ortopedické komplikace: onemocnění kloubů, vbočená kolena. • Kožní onemocnění: ekzémy, mykózy, strie, celulitida, hypertrichóza, hirsutismus. • Psychosociální komplikace: diskriminace, deprese, úzkost, poruchy příjmu potravy. (Jedním z nejbolestivějších aspektů obezity může být emocionální utrpení. Obézní lidé často čelí předsudkům a diskriminaci v práci, ve škole, při hledání zaměstnání a v sociálních situacích. Pocity zavržení, studu nebo deprese jsou běžné.) • Chirurgická a anesteziologická rizika • Jiné komplikace: edémy, horší hojení ran, úrazy,... Poruchy metabolismu sacharidů Poruchy metabolismu sacharidů • Z hlediska patofyziologického a klinického je nejvýznamnější poruchou metabolismu sacharidů diabetes mellitus • Glykémie – koncentrace glukózy v krvi (3,5 až 5,5 mmol/l) Faktory ovlyvňující glykémii: • inzulin: glykémii snižuje (zvyšuje vstup a využití glukózy v buňkách, zejména ve svalové a tukové tkáni) • hormony zvyšující glykémii: - glukagon, - růstový hormon, - glukokortikoidy, - katecholaminy, • působení sympatického nervového systému. • játra: skladují i tvoří glukózu Hyperglykémie • Hyperglykémie je zvýšená koncentrace glukózy (v krvi nad 7,0 mmol/l na lačno). • Je základním příznakem cukrovky (diabetes mellitus) či inzulinové rezistence. • Důsledky hyperglykémie (závisejí na její příčině, délce trvání a jejím stupni): glykosurie, polyurie, zvýšená žízeň (polydypsie), ztrátu energie, zvýšené riziko močových infekcí, dehydratace, narušení vnitřního prostředí • Dlouhodobá hyperglykémie při špatné kompenzaci diabetu přispívá k vzniku chronických komplikací cukrovky (cévních, nervových aj.). Hypoglykémie = snížená koncentrace glukózy v krvi (pod 3,0 mmo/l) • Nejčastěji vzniká jako komplikace léčby diabetu 1. i 2. typu • může vznikat i u: těžší otravy alkoholem (dochází k blokování syntézy glukózy), u terminálního jaterního selhání (v játrech se glukóza syntetizuje i se zde skladuje v glykogenu), inzulinomu (trvalá nadprodukce inzulinu), některých vrozených metabolických chorob, popř. při výrazné fyzické aktivitě (spotřeba glukózy tkáněmi, např. u maratónských běžců). Větší náchylnost k hypoglykémii je při nedostatečnosti kůry nadledvin (výpadek glukokortikoidů) • Příznaky: slabost, únava, pocení, třes, někdy křeče, poruchy vědomí až kóma • Léčba spočívá v podání cukru (ev. injekci glukagonu), nejlépe přímo glukózy. Diabetes melitus • Diabetes mellitus (zkratka DM), česky úplavice cukrová, krátce cukrovka = souhrnný název pro skupinu chronických onemocnění, která se projevují poruchou metabolismu sacharidů • dva základní typy: DM I. typu (ničeny buňky slinivky břišní vlastním imunitním systémem) a DM II. typu (sníženou citlivostí tkání vlastního těla k inzulinu) = důsledkem absolutního nebo relativního nedostatku inzulinu = podobné příznaky, ale odlišné příčiny vzniku Příznaky • hyperglykémie • žízeň • časté a vydatné močení • hubnutí • únava • poruchy vědomí • diabetická ketoacidóza Poruchy metabolismu lipidů Poruchy metabolismu lipidů • zdroj a zásoba energie ale i význam ve stavbě buněk a orgánů • Poruchy ve složení krevních tuků jsou považovány za významný faktor vzniku aterosklerózy a jejích komplikací. • chemicky různorodá skupina – TG, HDL, LDL, … • Projevy a důsledky hyperlipoproteinémií: K hlavním projevům hyperlipoproteinémií patří urychlená ateroskleróza a možnost vzniku akutní pankreatitidy. Hypolipoproteinémie • vzácné poruchy s autozomálně recesivní dědičností se sníženou koncentrací některých LP. • lipidózy – geneticky podmíněné enzymopatie narušující metabolismus lipidů. Důsledkem je obvykle střádání lipidů v určitých orgánech (tezaurózy) a jejich různě závažné poškození. • Postiženy bývají játra, slezina, retikuloendotelový systém a rovněž CNS. • Projevy jsou různě závažné, formy začínajícící v dětství jsou obvykle výrazně těžší než formy v dospělosti (adultní). Poruchy metabolismu proteinů Poruchy metabolismu bílkovin a aminokyselin • Jde většinou o geneticky podmíněné choroby, při nichž je mutován určitý enzym nezbytný k správnému metabolismu dané aminokyseliny. • Příklady: • Fenylketonurie • Albinismus • Alkaptonurie • Mukopolysacharidózy • Poruchy metabolismu hemu Fenylketonurie (PKU) • nejčastější MP aromatických aminokyselin • deficit fenylalaninhydroxylázy (PAH) → hromadění fenylalaninu, nedostatek tyrosinu • gen pro PAH – chromozom 12 • 1:10 000 • Symptomy: světlé vlasy a pokožka, modré oči, psychomotorická a mentální retardace, mikrocefalie, epilepsie, retardace růstu, mohutný hrudník, široká ramena, užší pánev, delší končetiny, u dívek ukládání tuku v oblasti břicha, hypoplazie skloviny, mezery, ploché nohy, suchá kůže, moč, pot – zápach po myších, křeče, zvracení, strach, úzkost, agresivita Albinismus Poruchy metabolismu hemu • Porfyrie • Srpkovitá anémie Srpkovitá anémie Mutace Glu6Val (E6V) v beta-globinovém genu a srpkovitá anémie Děkuji za pozornost