Příčiny a patogeneze metabolického syndromu

Příčiny metabolického syndromu

Hlavní příčinou metabolického syndromu je vrozená nebo získaná inzulínová rezistence, tj. necitlivost periferních tkání (játra, svaly, tuková tkáň atd.) na inzulín. Genetická predispozice k inzulínové rezistenci je spojena s mutacemi v mnoha genech. Zároveň se předkládá hypotéza, že inzulínová rezistence není příčinou metabolického syndromu, ale jeho další součástí. Tento závěr byl učiněn na základě studie prevalence složek metabolického syndromu u různých etnických skupin (černoši, běloši ve Spojených státech a mexičtí Američané). Analýza získaných dat nám umožnila předpokládat přítomnost dalšího genetického faktoru v etiologii metabolického syndromu. Tento hypotetický faktor byl nazván faktor Z. Interaguje s inzulín-senzitivními tkáněmi, endotelem, regulačním systémem arteriálního tlaku, metabolismem lipidů a lipoproteinů a způsobuje v důsledku toho rozvoj inzulínové rezistence, aterosklerózy, arteriální hypertenze a dyslipidémie. Hyperinzulinémie u metabolického syndromu je považována za kompenzační stav organismu na pozadí inzulínové rezistence.

Mezi vnější faktory, které přispívají k rozvoji inzulínové rezistence, patří velká jídla, sedavý způsob života, obezita a sociokulturní charakteristiky života. Při obezitě je zvýšená hladina volných mastných kyselin v krevní plazmě. Volné mastné kyseliny inhibují působení inzulínu ve svalové a jaterní tkáni a potlačují glukózou stimulovanou sekreci inzulínu.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Patogeneze metabolického syndromu

Hlavním mechanismem vývoje metabolického syndromu je rozvoj přecitlivělosti hypotalamo-hypofyzárně-adrenálního systému. Reakce organismu na chronický stres (deprese, úzkost, kouření, konzumace alkoholu) se projevuje akutní aktivací této osy. Zvyšuje se syntéza kortizolu, který ovlivňuje metabolismus glukózy a lipidů. Kortizol snižuje citlivost svalové a jaterní tkáně na inzulín, a tím přispívá ke vzniku inzulínové rezistence. Kromě zvýšené sekrece kortizolu a ACTH dochází u žen ke zvýšené syntéze testosteronu a androstendionu, což vede k rozvoji hyperandrogenismu. Tomu napomáhá i snížení hladiny globulinu vázajícího pohlavní hormony. U mužů hladiny testosteronu klesají v důsledku inhibičního účinku ACTH na gonadotropin uvolňující hormon. Nízké hladiny testosteronu u mužů a vysoké hladiny u žen také přispívají k rozvoji inzulínové rezistence. Vysoké hladiny kortizolu a inzulínu, nízké hladiny růstového hormonu a u mužů testosteron přispívají k nadměrnému ukládání tukové tkáně, zejména v oblasti břicha. To je způsobeno vysokou hustotou receptorů pro steroidní hormony v adipocytech viscerálního tuku. Zvýšená aktivita hypotalamo-hypofyzárně-adrenálního systému tak může vysvětlovat rozvoj inzulínové rezistence a viscerální obezity, což jsou základní příznaky metabolického syndromu.

V reakci na inzulínovou rezistenci se kompenzačně rozvíjí hyperinzulinémie, která hraje klíčovou roli ve vývoji metabolického syndromu. Hladina banálního a postprandiálního (2 hodiny po jídle nebo požití 75 g glukózy) inzulínu je u metabolického syndromu významně zvýšena, což následně zvyšuje závažnost inzulínové rezistence. Inzulín jako hormon s anabolickými a protizánětlivými účinky podporuje proliferaci a migraci buněk hladkého svalstva cévní stěny a také rozvoj obezity. Tyto procesy vedou k rozvoji časné aterosklerózy.

Riziko vzniku kardiovaskulárních onemocnění u metabolického syndromu se zvyšuje 2–5krát, což je z velké části způsobeno hyperinzulinémií. Inzulin zvyšuje rychlost syntézy cholesterolu a zvyšuje počet receptorů pro LDL cholesterol na buněčných membránách, čímž zvyšuje absorpci cholesterolu buňkami. Spolu s tím je inhibován proces odstraňování cholesterolu z buněk pomocí HDL. Tyto změny v buněčném metabolismu cholesterolu hrají hlavní roli ve vzniku aterosklerotického plátu.

Patogeneze arteriální hypertenze, stejně jako dalších složek metabolického syndromu, je založena na hyperinzulinémii a inzulínové rezistenci. Hyperinzulinémie vede k chronickému zvýšení aktivity sympatického nervového systému a retenci sodíku v renálních tubulech. Oba tyto faktory způsobují zvýšení arteriálního tlaku. Významnou roli hraje také chronická stimulace beta-adrenergních receptorů, která způsobuje lipolýzu zejména ve viscerální tukové tkáni a tím zvyšuje hladinu volných mastných kyselin. Volné mastné kyseliny zase zhoršují inzulínovou rezistenci a hyperinzulinémii.

U metabolického syndromu prochází metabolismus sacharidů třemi fázemi: od normoglykémie s existující inzulínovou rezistencí, přes fázi zhoršené glukózové tolerance až po zjevný diabetes mellitus 2. typu. Patogeneze diabetu mellitus 2. typu kromě inzulínové rezistence naznačuje také přítomnost sekreční poruchy inzulínu. Existují důkazy, že vysoký obsah lipidů v beta buňkách způsobuje poruchu sekrece inzulínu. Navzdory skutečnosti, že denní množství vylučovaného inzulínu lze zvýšit, časná fáze sekrece inzulínu se ztrácí a postprandiální glykémie se zvyšuje. Inzulínová rezistence hepatocytů se projevuje zvýšenou noční produkcí glukózy játry, což způsobuje ranní hyperglykémii nalačno.

Metabolický syndrom je charakterizován rozvojem dyslipidémie - zvýšením hladiny triglyceridů v krevním séru a snížením hladiny HDL. Nejčastěji je zjištěno zvýšení aterogenního LDL. Dyslipidémie je založena na procesech inzulínové rezistence/hyperinzulinémie.

Hyperurikémie je považována za jednu ze složek metabolického syndromu, protože je často kombinována s dalšími složkami syndromu inzulínové rezistence. Hlavním důvodem zvýšení hladiny kyseliny močové v krevní plazmě je chronická hyperinzulinémie – jedna z nejvýznamnějších patofyziologických poruch v rámci metabolického syndromu.

Poruchy hemostázového systému u metabolického syndromu jsou identické s poruchami pozorovanými u diabetes mellitus, ale po normalizaci stavu metabolismu sacharidů nezmizí. Kromě diabetes mellitus hrají na rozvoji hyperkoagulačního stavu roli hyperinzulinémie, dyslipidémie, zvýšené hladiny volných mastných kyselin, nedostatek vitaminu E atd.