Выделение инсулина идет 24 часа в cутки ежедневно. Между приемами пищи его уровень относительно небольшой. Такая секреция инсулина называется базальной. В ответ на прием пищи высвобождается куда больше инсулина, и такая секреция называется стимулированной или прандиальной. Однако лишь немногие питательные вещества способны сами по себе вызывать секрецию инсулина. Они включают глюкозу – наиболее важный физиологический стимул, аминокислоту лейцин и некоторые другие вещества [13]. Их можно назвать «инициаторами» секреции. Многие другие питательные вещества способны усиливать высвобождение инсулина, но поскольку для их действия требуется присутствие инициатора, их называют «усилителями» секреции инсулина. К ним относятся большинство аминокислот, жирные кислоты, гормоны и нейромедиаторы.

Всегда смешно наблюдать, как в соцсетях устраивают крестовые походы против инсулина и углеводов, забывая, что не только глюкоза стимулирует его выделение, но и другие вещества.

Тем более что первичным сигналом для секреции инсулина обычно является не глюкоза, а нейромедиаторы, высвобождаемые в ответ на вид или запах пищи [15], или инкретины, гормоны, высвобождаемые в желудочно-кишечном тракте после еды [16]. Это связано с тем, что концентрации глюкозы в крови между приемами пищи достаточно для действия этих «усилителей» по высвобождению инсулина. Вместе эти вещества подготавливают организм к последующему повышению уровня глюкозы в крови и предотвращают избыточное повышение ее уровня.

Глюкоза поступает в β-клетки с помощью переносчиков GLUT, обладающих большой пропускной способностью [17]. После того как глюкоза попала внутрь клеток, она претерпевает некоторое изменение – к ней присоединяется остаток фосфорной кислоты. Этот процесс называется фосфорилирование, и за него отвечает специальный фермент – глюкокиназа. Мутации в гене этого фермента могут приводить к одному из моногенных форм сахарного диабета – сахарному диабету взрослого типа у молодых (MODY-диабет), о котором мы еще поговорим.

Дальнейший метаболизм глюкозы приводит к увеличению образования молекул АТФ. Эти молекулы используются всеми без исключения клетками организма как универсальный источник энергии. Но в β-клетках эти молекулы еще и участвуют в выделении инсулина. Повышение количества молекул АТФ внутри β-клеток приводит к тому, что находящиеся в мембране АТФ‑зависимые калиевые каналы закрываются [18]. В состоянии покоя эти каналы открыты и пропускают ионы калия. Когда с этими каналами связываются молекулы АТФ, они закрываются, что приводит к возбуждению β-клеток. Следом внутрь клеток начинают заходить уже ионы кальция через отдельные специальные каналы. Вход ионов кальция запускает слияние пузырьков с запасенным инсулином с мембраной клеток и выделение инсулина в кровь, а также синтез новых молекул инсулина.

Понимаю, что, возможно, этот абзац сложный для восприятия. Не переживайте, я тоже запомнил все эти этапы далеко не с первого раза. Если повторить коротко и без деталей: глюкоза попадает в β-клетки, тормозит выход калия, запускается вход кальция, выделяется инсулин. Инсулин высвобождается двухфазным образом. Первая фаза состоит из кратковременного всплеска, продолжающегося примерно 10 минут, за которым следует вторая фаза, достигающая плато через два – три часа [19]. Зачем все это знать? Во-первых, разработаны сахароснижающие препараты, которые влияют на работу этих самых калиевых каналов. А во-вторых, одним из важных нарушений при сахарном диабете 2-го типа является нарушение первой фазы секреции инсулина, и опять же есть препараты, которые в том числе способствуют восстановлению первой фазы секреции инсулина.

Как мы уже с вами сказали, не только глюкоза влияет на секрецию инсулина, но и другие вещества. А так как мы обычно едим смешанную пищу и не потребляем глюкозу отдельно от аминокислот, то и воздействовать на секрецию инсулина все это будет вместе. И это, вообще-то, нормальная физиология, и так и должно быть. Например, аминокислоты аргинин и лизин являются стимуляторами активности β-клеток и секреции инсулина, но они действуют только в присутствии глюкозы. А аминокислота лейцин способна инициировать высвобождение инсулина и стимулировать активность β-клеток в отсутствие глюкозы [20].

В исследованиях на изолированных островках поджелудочной железы введение СЖК обладает как стимулирующим, так и подавляющим действием на секрецию инсулина в зависимости от длительности воздействия. Первичная реакция заключается в стимуляции выделения инсулина. В то время как воздействие в течение более 24 часов оказывает тормозящее действие [21]. Так как между приемом смешанной пищи и появлением СЖК в кровообращении проходит несколько часов, возможно, что кратковременное стимулирующее действие на секрецию инсулина опосредовано гормонами ЖКТ – инкретинами [22]. К ним относятся глюкагоноподобный пептид-1 и глюкозозависимый инсулинотропный пептид. Оба гормона выделяются преимущественно в тонкой кишке и повышают активность β-клеток в присутствии глюкозы.

Но не только гормоны регулируют секрецию инсулина. Этим занимается и нервная система [23]. Точнее, вегетативная нервная система, ее парасимпатический отдел. Основным веществом, обеспечивающим передачу сигналов (нейромедиатором), этого отдела является ацетилхолин, который поступает по нервным волокнам к β-клеткам и стимулирует секрецию инсулина. В свою очередь, норадреналин, являющийся медиатором симпатической нервной системы, подавляет продукцию инсулина. Все это оказывается логичным, если знать, что симпатическая нервная система максимально активно функцирует в ситуациях «бей или беги», то есть когда организму не до еды. А парасимпатическая система, наоборот, «проявляет» себя, когда организм находится в состоянии покоя.

Мощным подавляющим влиянием на продукцию инсулина обладает соматостатин [24]. Он выделяется как в островках поджелудочной железы, так и в некоторых других органах, например в ЖКТ и гипофизе. В β-клетках соматостатин подавляет процесс слияния пузырьков с готовым инсулином с мембраной клеток, а также активирует калиевые каналы, что препятствует возбуждению β-клеток. Способствовать выделению соматостатина может гормон грелин, который выделяется клетками желудка [25]. Этот гормон известен способностью вызывать чувство голода. Но это не единственная его функция, и он вовлечен в регуляцию обмена глюкозы. Хотя и обратное влияние инсулина на грелин тоже описано.

Как видите, выделение инсулина и поддержание нормального уровня глюкозы – очень сложный процесс с большим количеством участников и «сдержек и противовесов». Поэтому когда его пытаются избыточно упрощать, то получается плохо и некорректно. Но об этом мы еще поговорим.

Глава 2
Что такое сахарный диабет и как его диагностировать

Какая научная книга обходится без того, чтобы вводить определения. Вот и мы, дабы отдать дань традициям, давайте тоже начнем с определения. Сахарный диабет – это группа метаболических (обменных) заболеваний, характеризующихся хронической гипергликемией, которая является результатом нарушения секреции инсулина, действия инсулина или обоих этих факторов [1].

В определении есть несколько важных вещей, которые хотелось бы сразу подчеркнуть. Во-первых, когда мы используем понятие сахарный диабет, мы говорим о целой группе заболеваний, которые объединены по общему признаку – постоянному повышению глюкозы в крови. А вот причины этого повышения могут быть разные. В некоторых ситуациях это повреждение клеток, вырабатывающих инсулин, собственной иммунной системой. В других причиной оказывается прием лекарственных средств и повышение глюкозы на этом фоне.

Во-вторых, при сахарном диабете наблюдается хроническая гипергликемия, то есть повышение глюкозы в крови на длительном промежутке времени. Это важно подчеркнуть, поскольку может быть стрессовая гипергликемия, например в связи с травмой или операцией, когда происходит выделение большого количества кортизола и адреналина, способствующих повышению глюкозы в крови. Но это временное явление, и в понятие сахарного диабета оно не входит.

Если вы сдали натощак глюкозу, а там уровень 15 ммоль/л, то списать это повышение на «я просто понервничал» не получится.

Если нет предрасположенности и факторов риска развития сахарного диабета, о которых мы поговорим позже, то сильного повышения глюкозы на фоне стресса не будет. В качестве примера приведу данные одного исследования, в котором оценивались уровни глюкозы у людей, находящихся в районе военного конфликта в Секторе Газа [2]. Исследователи оценивали уровни глюкозы до и во время нахождения в зоне конфликта. У людей без сахарного диабета, которые были в радиусе 7 км от зоны боевых действий, уровень глюкозы повышался в пределах 2 % от исходных. Однако не стоит недооценивать роль длительного хронического стресса в развитии сахарного диабета. Сам по себе стресс диабет не вызовет, но при прочих равных может способствовать его развитию [3].

И последний важный момент в определении сахарного диабета – это обобщение того, как, собственно, развивается хроническое повышение глюкозы. Оно может возникать вследствие нарушения секреции инсулина, то есть проблема возникает на уровне клеток поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. Либо вследствие нарушения действия инсулина, когда проблема возникает на уровне клеток, на которые инсулин оказывает свое влияние. В большинстве случаев речь идет про ту самую инсулинорезистентность, о которой написано гигантское количество постов в социальных сетях и для коррекции которой создано неимоверное количество авторских схем лечения, далеких от реальности.

Теперь самое время поговорить о том, как правильно поставить диагноз сахарный диабет. Несмотря на широкую распространенность этого заболевания и относительно простой алгоритм диагностики, регулярно приходится видеть ситуации, когда пациенту ставят диагноз абсолютно необоснованно, руководствуясь совершенно непонятными нормами и используя неподходящие методы исследования.

Запомните, пожалуйста, что в широкой клинической практике используется два лабораторных показателя для диагностики сахарного диабета – это глюкоза крови и гликированный гемоглобин. Их более чем достаточно, чтобы исключить или подтвердить диагноз. Глюкозу мы можем определить натощак или в любое время дня, когда нам необходимо (такое определение будет называться случайным). Также мы можем оценить уровень глюкозы в ходе так называемого глюкозотолерантного теста, когда пациенту дается выпить 75 г безводной глюкозы, растворенной в воде, а дальше через определенное время оценивается ее содержание в крови. Обычно уровень глюкозы смотрят через два часа. Однако если вы беременны и вам рекомендовали пройти глюкозотолерантный тест на 24–28-й неделе беременности, то уровень глюкозы посмотрят еще и через час после того, как вы выпили этот сладкий раствор.

Бояться проведения глюкозотолерантного теста не нужно, хоть про него и рассказывают всякие страшилки в интернете.

Врачи все-таки не изверги, и поджелудочная железа от него не отвалится, кровь не загустеет, с ребеночком тоже ничего не случится. Подробные правила проведения и ограничения этого теста можно найти в приложении к этой книге.