Hiperglikemia a proces glikacji

O tym, że hiperglikemia nie sprzyja ogólnie pojętemu zdrowiu nikogo przekonywać nie trzeba. Mimo to na co dzień doświadcza jej wiele osób w wyniku niehigienicznego trybu życia i będącej jego konsekwencją – nadmiernej masy ciała. Tymczasem podwyższony poziom glukozy we krwi, zwłaszcza jeśli utrzymuje się chronicznie, może doprowadzać do szeregu implikacji metabolicznych i zdrowotnych mogących dotykać również osób aktywnych fizycznie W niniejszym artykule chciałbym poruszyć problem hiperglikemii oraz pewnych jej konsekwencji, które w sposób dyskretny, acz zdecydowanie bezwzględny odciskają swoje piętno na naszym zdrowiu. Zrozumienie istoty wspomnianych zagadnień stanowi zaczyn do formułowania konkretnych zaleceń prewencyjnych i zaradczych, co ma istotne znaczenie zarówno w pracy dietetyków i trenerów, jak i w przypadku osób chcących po prostu odpowiednio się odżywiać, zachowując zdrowie na lata.

Czym jest hiperglikemia?

Hiperglikemia to stan, w którym poziom glukozy we krwi jest na tyle wysoki, że może być szkodliwy dla zdrowia i który najczęściej świadczy o poważnych zaburzeniach metabolicznych. Według przyjętych standardów za stan typowej hiperglikemii uznaje się sytuację, w której poziom glukozy we krwi przekracza 200 mg/dl (11,1 mmol/l). Trzeba jednak pamiętać, że już samo przekroczenie zakresów optymalnych glikemii jest powodem do obaw i wskazaniem do poszerzenia diagnostyki. U osoby zdrowej glikemia na czczo nie powinna przekraczać 99 mg/dl, natomiast poziom cukru mierzony dwie godziny po posiłku nie powinien być wyższy niż 140 mg/dl.

Oczywiście glukoza sama w sobie toksyczna nie jest. Problem zaczyna się wtedy, gdy jej poziom osiąga zbyt wysokie pułapy – wtedy szczególnie narażone na jej niekorzystne działanie są komórki śródbłonka naczyniowego (dlatego też mówi się, że hiperglikemia sprzyja rozwojowi miażdżycy) i komórki beta trzustki (z tego powodu wspomina się często o szkodliwym oddziaływaniu nadmiaru glukozy na trzustkę i wiążący się z nim wzrost ryzyka rozwoju cukrzycy). Dlaczego właśnie tym komórkom obrywa się najmocniej? Odpowiedź jest prosta… We wspomnianych komórkach transport glukozy uzależniony jest od różnicy stężeń w poprzek błony plazmatycznej komórki. Dlatego w momencie wystąpienia hiperglikemii, stężenie glukozy w tych komórkach jest też adekwatnie wysokie. Dlaczego to takie złe i szkodliwe? Istnieje co najmniej kilka możliwych odpowiedzi na tak postawione pytanie.

Skutki glikacji – aktualne hipotezy

Warto wiedzieć, że istnieje wiele możliwych mechanizmów, za pośrednictwem których hiperglikemia sieje spustoszenie w naszym organizmie. Najczęściej zwraca się uwagę na:

  • aktywację szlaku polioli,
  • pobudzenie izoform kinazy białkowej C (PKC),
  • gromadzenie się heksozamin,
  • produkcja i gromadzenie się zaawansowanych produktów glikacji (AGE).

Każdy z tych mechanizmów powiązany może być z produkcją pośrednich produktów glikolizy, podobnie też – każdy w pewnym stopniu odpowiada za powikłania hiperglikemii. Aktualnie jednak najwięcej uwagi poświęca się ostatniemu z wymienionych szlaków, czyli temu związanemu z glikacją. W tym miejscu warto odpowiedzieć na kolejne pytanie, a mianowicie: na czym polega glikacja?

Poznaj swoją glikację…

Na zjawisko glikacji składają się cykle reakcji polegających na nieenzymatycznym przyłączaniu cząsteczki cukru do cząsteczki białka lub lipidu. Wykazano, że produkty tych procesów odgrywają olbrzymią rolę w powstawaniu szeregu zaburzeń na poziomie komórkowym, które prowadzą do wielu znanych powikłań cukrzycy. Warto wiedzieć, że już samo przyłączanie reszt cukrowych do cząstek białkowych i lipidowych może zaburzać ich funkcje. Tak naprawdę jednak największe spustoszenie w organizmie czynią tzw. zaawansowane produkty glikacji (AGE), które odpowiadają za wychwytywanie i „zagnieżdżanie się” rozpuszczalnych lipoprotein o niskiej gęstości (LDL) w warstwie podśródbłonkowej, co już samo w sobie jest czynnikiem sprzyjającym rozwojowi miażdżycy. Tak, tak – to nie pomyłka, hiperglikemia wiąże się z „cholesterolem” i ryzykiem rozwoju chorób układu krążenia i to m.in. w towarzystwie hiperglikemii (ale nie tylko) LDL staje się szczególnie „złym” cholesterolem.

Dodatkowo AGE’s przyczyniają się do obniżenia produkcji tlenku azotu (NO), pobudzają gromadzenie się białek osocza, oddziałują na przepuszczalność naczyń krwionośnych i stymulują produkcję czynników adhezyjnych, co ułatwia tworzenie blaszki miażdżycowej i dalej – zakrzepów. W kontekście AGE’s można snuć dywagacje na temat rozwoju chorób nowotworowych, a także – procesów starzenia. Wszystko to sprawia, że glikacja postrzegana jest jako jedno z ważnych zagrożeń dla ogólnie pojętego zdrowia, a przede wszystkim – dla kondycji nabłonka naczyniowego – i zarazem jest to czynnik zwiększający istotnie ryzyko rozwoju miażdżycy.

Skąd się bierze hiperglikemia?

Hiperglikemia najczęściej jest powiązana z obniżoną wrażliwością komórek na działanie insuliny, która zazwyczaj jest konsekwencją niehigienicznego trybu życia i – będącą jego skutkiem – nadmiernej masy ciała. Jak łatwo się domyślić w sytuacji, w której komórki nie reagują prawidłowo na działanie insuliny przy prawidłowym lub podwyższonym jej stężeniu, pojawia się problem z rozdysponowaniem glukozy pojawiającej się w krwiobiegu w stanie poposiłkowym. Mało tego, insulinooporność sprzyja także nasilaniu procesu glukoneogenezy w wątrobie, co może powodować wzrost glikemii będący skutkiem przemian jakim poddawane są substraty niecukrowe takie jak glicerol czy aminokwasy (dodatkowe nasilone przetwarzanie aminokwasów na glukozę oznacza wzmożony katabolizm białek). Zjawisko insulinooporności opisałem szerzej w jednym z poprzednich artykułów, który dostępny jest tutaj.

Jak unikać hiperglikemii?

Zaburzenia gospodarki insulinowo-glukozowej nie zabijają od razu, ale przez wiele lat systematycznie przyczyniają się do obniżenia kondycji zdrowotnej organizmu i sprzyjają rozwojowi wielu groźnych chorób, z których wybrane mogą okazać się śmiertelne… Kluczem jest więc profilaktyka, a ta sprowadza się tak naprawdę do elementarnych aspektów dbania o zdrowie. Chcąc unikać rozwoju hiperglikemii należy przede wszystkim:

  • racjonalnie się odżywiać (temat rozwinięty zostaje w kolejnych artykułach),
  • być aktywnym (trenować minimum 3-4 razy w tygodniu),
  • wysypiać się (optymalny czas trwania snu to około 7-8,5 godziny),
  • walczyć z nadmiarem tkanki tłuszczowej (poprzez odpowiednią dietę i trening),
  • w razie konieczności suplementować brakujące składniki diety (zwłaszcza magnez, witaminę D, kwasy omega 3, wapń).

Warto też co jakiś czas badać poziom glukozy na czczo i poziom hemoglobiny glikowanej, a w uzasadnionych wypadkach wykonać również test obciążenia glukozą, oznaczając zarówno poziom glukozy, jak i insuliny.

Podaż węglowodanów w diecie a ryzyko hiperglikemii

O tym, że sposób odżywiania ma istotny wpływ na zdrowie metaboliczne i parametry związane z gospodarką glukozową, wiedzą dziś niemal wszyscy. Najczęściej jednak kwestie powiązań sprowadzane są do płaszczyzny „spożycia cukru” lub wręcz „podaży węglowodanów”, ewentualnie do parametru jakim jest indeks glikemiczny (IG). W praktyce mechanizmy łączące wpływ czynników żywieniowych z hiperglikemią i jej konsekwencjami są bardziej skomplikowane, przesadne ich upraszczanie prowadzić może do nieuprawomocnionych wniosków, co omówiłem w osobnym wpisie. Osoby, które chciałyby treść niniejszego artykułu potraktować jako działo wytoczone przeciwko konsumpcji węglowodanów powinny wiedzieć, że ani insulinooporność, ani hiperglikemia, ani zjawisko glikacji nie muszą być powiązane z udziałem energii z węglowodanów w diecie. Mało tego, trzeba mieć na uwadze, że istnieją dowody wskazujące, iż o wiele bardziej reaktywne od AGE’s są związki zwane aldehydami, które powstają podczas przemian lipidów.

Podsumowanie

Hiperglikemia jest czynnikiem szkodliwym dla zdrowia z jednej strony, a z drugiej – może być markerem kondycji zdrowotnej organizmu. Jej negatywny wpływ na zdrowie jest wielopłaszczyznowy, ale najbardziej znaczący okazuje się efekt działania zaawansowanych produktów glikacji, które powstają pośrednio właśnie w wyniku hiperglikemii. Odpowiedni tryb życia, obejmujący racjonalne (a niekoniecznie egzotyczne) podejście do kwestii związanych z żywieniem i treningiem ma kluczowy wpływ ochronny w omawianym kontekście. W kolejnych wpisach omówię powiązanie pomiędzy ryzykiem insulinooporności i hiperglikemii a podażą węglowodanów oraz zaproponuję pewne zasady bilansowania codziennego menu w profilaktyce i wspomaganiu wyprowadzania z zaburzonej wrażliwości insulinowej.

Więcej na temat postępowania żywieniowego i suplementacyjnego w przypadku insulinooporności dowiedzieć można się w toku trwania szkolenia „Żywienie i suplementacja w zaburzeniach miesiączkowania”, gdzie szczegółowo omawiana jest dietoterapia w przypadku PCOS – schorzenia, któremu często towarzyszą zaburzenia gospodarki glikozowej.

Bibliografia
[1]. Diagnosis and Mellitus. (2013). Diabetes Care, 37, S81–90. https://dx.doi.org/10.2337/dc14-s081
[2]. Total Health Life (2005). „High Blood Sugar”. Total Health Institute. Retrieved May 4, 2011
[3]. Chronic hyperglycemia may lead to cardiac damage”. Journal of the American College of Cardiology. Retrieved 3 February 2012.
[4]. Vistoli, G; De Maddis, D; Cipak, A; Zarkovic, N; Carini, M; Aldini, G (Aug 2013). „Advanced glycoxidation and lipoxidation end products (AGEs and ALEs): an overview of their mechanisms of formation”. Free Radic Res. 47: Suppl 1:3–27.
[5]. Brownlee, M (June 2005). „The pathobiology of diabetic complications: a unifying mechanism”. Diabetes. 54 (6): 1615–25.