Inzulinová rezistence souvisí s degradací svalových proteinů u nediabetiků při chronické hemodialyzační léčbě

Stáhnout článek: PDF
Komentář ke článku

Siew ED, Pupim LB, Majchrzak KM, Ikizler TA, et al. Insulin resistance is associated with skeletal muscle protein breakdown in non‑diabetic chronic hemodialysis patients. Kidney Int 2007;71:146–152.

Je známo, že degradace svalových proteinů může významně komplikovat projevy pokročilého selhání funkce ledvin. Současně je přítomna i inzulinová rezistence, která významně ovlivňuje řadu dalších metabolických pochodů.

V této studii byla testována hypotéza, že stupeň inzulinové rezistence může predikovat katabolismus proteinů u hemodialyzovaných nemocných, kteří nemají diabetes. Z tohoto aspektu byl sledován vztah mezi HOMA (Homeostasis Model Assessment) a proteinovým metabolickým obratem (protein turnover) v celotělovém měření a při stanovení v příčně pruhovaném svalu u 18 nemocných. Ve studii byly podány aminoroztoky s izotopem značeným leucinem a fenylalaninem.

Pro hodnocení lineární regresí byla ukázána pozitivní korelace mezi HOMA a syntézou ve svalu (R2 = 0,28, p = 0,024) a degradací (R2 = 0,49; p = 0,001). Dále byla zjištěna inverzní korelace mezi tzv. rozdílem (delta) proteinové degradace a syntézy v absolutní hodnotě a HOMA. Po standardizaci na CRP byla korelace prokázána pouze mezi HOMA a degradací svalových proteinů. Nebyl prokázán vztah mezi parametry celotělového obratu proteinů a HOMA. Na základě získaných dat autoři uzavírají, že dalším cílem našich snah zabránit rozvoji proteinového katabolismu u dialyzovaných nemocných musí být i úprava či alespoň zmírnění stupně inzulinorezistence. O významu výsledků studie svědčí i data získaná z předchozích studií prokazující nejenom horší dlouhodobou prognózu a přežití nemocných, ale i přímý vliv stavu proteinového katabolismu na poruchu endoteliální funkce, na zvýšený oxidační stres a oslabenou imunitní odpověď. Je nepochybné, že velmi významnou roli zde hraje nekompenzovaná metabolická acidóza, proces dialýzy spolu s inkompatibilitou dialyzační membrány a chronické zánětlivé procesy s hormonální imbalancí. Také špatně kompenzovaný diabetes podporuje v situacích spojených s hypo‑ i hyperglykémií aktivitu proteáz vedoucí k odbourání svalových vláken či alespoň k jejich funkční insuficienci. Za těchto podmínek je absolutní či relativní „inzulinopenie“ spojena s negativní dusíkovou bilancí atrofií lean body mass (tj. beztukové tkáně) a hyperamino‑acidémií. Hlavním mechanismem sejeví stimulace ubiquitin‑proteasomového proteolytického systému zvýšenou aktivitou kaspázy‑3.

Při úpravě inzulinémie se anabolický účinek inzulinu projevuje více v útlumu proteolýzy než ve vlastním anabolickém účinku.

Ve studiích dialyzovaných diabetiků 2. typu ve srovnání s nediabetiky autoři studie prokázali zvýšenou degradaci proteinů ve svalu a úbytek svalové hmoty, a to jak z důvodu deficitu inzulinu, tak navíc významné inzulinorezistence.

Komentář

Problematice sarkopenie, tj. úbytku aktivní svalové hmoty u starších osob a chronicky nemocných pacientů se v současné době věnuje velká pozornost. Buňky příčně pruhovaného svalového vlákna mají svoji geneticky definovanou funkční délku aktivity, která se rychleji utlumuje u starších jedinců ve věku nad 75 let. Částečně lze tento proces stárnutí svalu zpomalit podporou nutrice svalových vláken a jejich předchozí hypertrofii pravidelným cvičením. I zde však zřejmě hrají významnou roli faktory metabolické, jak např. dokládají studie u dosud zdravých obézních jedinců. Je nepochybné, že všechny tyto procesy jsou vystupňovány aktivací proteolýzy, především v katabolických situacích.

Podání aminokyselinových roztoků obsahujících rozvětvené aminokyseliny leucin, izoleucin, valin a methionin vyžaduje nutně i přívod energetického substrátu – nejčastěji hypertonické glukózy – jinak by se část aminokyselin odbourala v procesu glukoneogeneze. Využití energetického substrátu glukózy však vyžaduje odpovídající koncentraci účinného inzulinu, což může významně ovlivnit přítomná izulinorezistence a ani samotné podání exogenního inzulinu nemusí jednoznačně využitelnost aminokyselinového substrátu odblokovat.

Z tohoto aspektu se jeví velmi významný nález Wanga et al., kteří v animálním modelu prokázali, že zvýšená svalová proteolýza při inzulinorezistenci byla reverzibilně potlačena podáním thiazolidindionu rosiglitazonu, který významně ovlivnil inzulinovou rezistenci (tyto látky působí stimulací nukleárního receptoru zvaného peroxisome proliferator‑activated receptor g (PPAR-g). Tyto receptory jsou vysoce zastoupeny v buňkách tukové tkáně, ale jsou i v dalších tkáňových strukturách, jako jsou buňky hladkého svalu, makrofágy, cévní endotelie,epiteliální buňky kolon a také v buňkách glomerulů a tubulů. Receptory PPAR-g hrají významnou roli pro diferenciaci adipocytů a sacharidovém metabolismu. V současné době se proto sleduje i jejich vliv na proteinurii, a to jak ovlivněním hypertenze, tak především ovlivněním glykémie při zmírnění inzulinové rezistence. Literatura

Literatura