Diabetes jako skrytá hrozba kuřáků

Podle posledních průzkumů kouří v současné době přibližně 26 % obyvatel ČR ve věku nad osmnáct let. Kromě zvýšeného rizika rozvoje karcinomu plic a močového měchýře nebo prokazatelného zhoršení plodnosti u obou pohlaví se do středu zájmu lékařské veřejnosti čím dál častěji dostává také evidentní vztah mezi kouřením a rozvojem diabetu 2. typu (DM2). Se vzrůstajícím počtem vykouřených cigaret dochází u diabetiků k signifikantnímu zvýšení mortality, která je u silných kuřáků s touto chorobou až dvojnásobná, oproti diabetikům, kteří nekouří.

Vzhledem k přítomnosti nikotinových receptorů na povrchu beta-buněk Langerhansových ostrůvků má v cigaretách obsažený nikotin přímý vliv na buňky secernující inzulin. Se vzrůstem jeho koncentrace v krvi dochází ke značnému snížení sekrece inzulinu, a to až na polovinu fyziologických hodnot, které lze naměřit u nekuřáků. S přibývajícím množstvím denně vykouřených cigaret stoupá také riziko apoptotické destrukce beta-buněk. Aktivní i pasivní kouření je tedy prokazatelně spojeno se zvýšeným rizikem vzniku diabetu, se všemi doprovodnými komplikacemi, které s sebou toto onemocnění přináší.

Narušení ochranných mechanismů

Při dlouhodobém aktivním i pasivním kouření dochází ke vzrůstu rezistence periferních tkání vůči inzulinu, a zároveň ke snížení funkce beta-buněk pankreatu. Kromě toho stoupá obsah adiponektinu v buňkách tukové tkáně, a naopak se jeho koncentrace snižuje v krevní plazmě. Přítomnost tohoto proteinu v krvi je obecně asociována s optimální mírou inzulinové senzitivity, zatímco při jeho nadměrné kumulaci v adipocytech je působení inzulinu v cílových tkáních na periferii organismu prokazatelně narušeno.

Častá a velmi negativní je rovněž prenatální expozice nikotinu, kdy u dětí matek, které během těhotenství pravidelně kouřily, klesá počet a velikost Langerhansových ostrůvků a obecně se snižuje poměr mezi proporcí ostrůvků vůči ostatní tkáni slinivky břišní. Tyto děti tak mají do budoucna možný předpoklad velkých a často zcela zbytečných zdravotních komplikací.

Zrádná apoptóza

U kouřením vyvolaného DM2 je indukována apoptóza beta-buněk pankreatu, v přímé souvislosti s aktivací p3S MAP kinázy. V buňkách dochází, vlivem zvýšeného oxidačního stresu, k devastaci mitochondrií a následné řízené buněčné smrti beta-buněk. Pod vlivem nikotinu se zvyšuje hladina markerů oxidačního stresu, jakými jsou například reaktivní kyslíkové formy nebo karbonely.

Na membráně beta-buněk jsou mimo jiné přítomny acetylcholinové receptory, schopné rozpoznat nikotin. Po proniknutí této informace do nitra buňky dojde ke spuštění komplikované kaskády dějů, vedoucí ke zvýšení oxidačního stresu na endoplazmatickém retikulu a poté, prostřednictvím celé řady faktorů (Bcl, PUMA), ke vzniku mitochondriální dysfunkce, následované aktivací kaspáz a končící řízenou smrtí takto zasažené buňky.

V případě rozvoje diabetu 1. typu je průběh intracelulárních dějů de facto stejný, jedinou odlišností jsou rozdílné vyvolávající faktory, například interleukiny či interferon gamma, které je spouštějí. Jedná se vlastně o zánětlivý proces, zapříčiněný autoimunitními mechanismy, vedoucí ke ztrátě schopnosti vlastních buněk tvořit a cíleně využívat inzulin.

U DM2 je během aktivace kaskády patrný také vliv volných mastných kyselin (palmitátu), nicméně mechanismus buněčné destrukce je totožný. Zároveň se zde částečně uplatňuje pozitivní vliv folátu a vitaminu B12, které mají protektivní vlastnosti a do určité míry dokáží v buňkách omezit hladinu oxidačního stresu.

Reaktivní kyslíkové formy (zejména superoxidový radikál) se ve zvýšené míře generují v souvislosti s poruchou funkce dýchacího řetězce v mitochondriální membráně, kde dochází nejdříve k narušení struktury cytochromu c, vedoucí k blokaci ubichinonu, což má za následek zpomalení až zastavení buněčného dýchání.

Nikotin také významnou měrou ovlivňuje protektivní, antioxidačně působící enzymy, jakými jsou například kataláza, superoxiddismutáza nebo redukovaný glutathion. Pod vlivem nikotinu dochází k jejich inhibici a buňka tak ztrácí jeden z významných ochranných mechanismů před reaktivními formami kyslíku.

Cévy v ohrožení

Kouření a zvýšená hladina triglyceridů jsou u pacientů s DM2 prokazatelně spojeny s nárůstem rizika onemocnění cév, a to ať na úrovni mikrocirkulace, kde jde nejčastěji o snížení tenze kyslíku ve tkáních, či makrocirkulace. Kouření má v porovnání s triglyceridy dokonce signifikantně větší efekt na rozvoj aterosklerotických změn na cévních stěnách.

Postižením antioxidačních enzymů zároveň dochází k rozvoji endotelové dysfunkce, vyvolané mimo jiné poruchou syntézy oxidu dusnatého v cévní stěně. Nárůst oxidačního stresu je obvykle měřen pomocí fluorescenčních metod a lze jej alespoň částečně omezit podáváním antioxidantů.

Vysoce rizikovým faktorem u kuřáků trpících diabetem je trombogeneze, markantně zvyšující riziko náhlých cévních příhod, ať už se jedná o ucpání cév nebo případnou embolizaci. Zvýšená expozice cigaretovému kouři také inhibuje mRNA expresi trombomodulinu, čímž se riziko trombogeneze u diabetického pacienta mnohonásobně zvyšuje.

Obecně lze říci, že kouření zvyšuje riziko cévních komplikací u diabetiků až trojnásobně, přičemž nejčastěji se tak stává cestou endotelové dysfunkce.

Redakčně zpracováno ze sdělení, které na XXIV. postgraduálním diabetologickém semináři v Brně přednesl:
prof. MUDr. Jan Škrha, DrSc., MBA
III. interní klinika – klinika endokrinologie a metabolismu 1. LF UK a VFN v Praze