Definice a incidence onemocnění

Diabetes mellitus je metabolické onemocnění, mající dvě hlavní příčiny:

• absolutní nedostatek inzulinu,
• inzulinovou rezistenci (tj. tkáně na účinek inzulinu neodpovídají).

Incidence diabetu jeví ve vyspělých, ale i v rozvíjejících se zemích stále rostoucí tendenci. Zatímco před 30 lety bylo v Československu asi 4 % diabetiků, dnes se jejich podíl na celkové populaci České republiky blíží 8 %; dalších několik procent osob má diabetes, aniž by o tom věděli. Odhaduje se, že během následujících 20 let vzroste počet diabetiků v rozvinutých zemích o dalších 20 %, v rozvíjejících zemích až o 70 %. Při zachování současného trendu bude např. v USA v r. 2050 33 % populace trpět diabetem. Příčinou je zejména nezdravý životní styl a rostoucí podíl obézních osob. Trend ve vývoji počtu diabetiků ve světě v absolutních i relativních číslech a jeho aproximaci do r. 2030 ukazuje graf 1.
Graf 1. Trend vývoje počtu diabetiků ve světě

Diabetes mellitus je onemocnění velmi závažné z hlediska možných komplikací, které zkracují život nemocného a navíc nadměrně finančně zatěžují zdravotní systém. Nesmírně důležitá je včasná diagnostika onemocnění: odhaduje se totiž, že v současnosti 20 - 30 % čerstvě diagnostikovaných nemocných má již pozdní komplikace diabetu. Protože ty se rozvíjejí postupně, po sedmi i více letech trvání onemocnění, mohl být diabetes u těchto osob rozpoznán již před řadou let a následně i adekvátně léčen.

Klinické a laboratorní známky diabetu

Klinické známky diabetu vycházejí především ze ztrát glukózy močí, doprovázených osmotickou diurézou. Nemocný má tedy polyurii (zvýšený objem moči), následně polydipsii (nadměrně pije) a ubývá na váze, neboť ztrácí energeticky bohaté látky (glukózu, mnohdy i ketolátky) močí.
Laboratorní známky diabetu mohou být velmi snadno odvozeny ze znalostí účinku inzulinu (resp. podle absence jeho účinku):

• hyperglykémie (glukóza nemůže pronikat do buněk pro chybění inzulinu či inzulinovou rezistenci);
• glykosurie (při překročení tzv. renálního prahu pro glukózu převýší nabídka glukózy buňkám proximálního tubulu ledvin jejich absorpční maximum a glukóza se dostane do definitivní moči);
• ketonémie a ketonurie (buňkám chybí glukóza musí tedy získávat energii štěpením tuků resp. mastných kyselin; ty však nejsme schopni dokonale spálit, aniž by se současně nemetabolizovala glukóza. Výsledkem je tvorba ketolátek - kyseliny acetoctové, β-hydroxymáselné a acetonu. Uvedené kyseliny jsou příčinou metabolické (keto)acidózy.

Stanovení glukózy v krvi (glykémie)

Stanovení glukózy v krvi patří k základním vyšetřením u diabetika, užívaným v diagnostice i kontrole léčby. V podstatě užíváme dvojí biologický materiál:

• žilní krev; přídavek antikoagulantu (K3EDTA, Na2EDTA) brání sražení krve, zatímco fluorid sodný (NaF) slouží jako inhibitor glykolýzy a zajišťuje stabilní koncentraci glukózy po dobu nejméně 24 h. Protože fluorid inhibuje až konečné reakce glykolýzy, dochází i zde zpočátku k mírnému poklesu glykémie; ten není pozorován, je-li současně krev okyselena přídavkem citrátu. Plazma žilní krve je nezbytná pro diagnostiku diabetu. Někdy je stanovována koncentrace glukózy v séru žilní krve - obvykle tehdy, kdy jsou požadována další laboratorní vyšetření. Předpokladem pro tento způsob je včasné oddělení séra od erytrocytů;
• kapilární krev (obvykle z bříška prstu) slouží ke kontrole léčby diabetika. Pacient si může glykémii stanovit sám pomocí osobního glukometru, stejně tak se vyšetřuje glykémie v režimu POCT na jednotkách intenzivní péče, operačních sálech či na oddělení akutního příjmu nemocnic. Kapilární krev je možné též odeslat k vyšetření do laboratoře či shromažďovat doma při vyšetření glykemického profilu; v tomto případě se krev odebírá do špičatek (“eppendorfek”) z plastu, obsahujících antikoagulant a NaF; je třeba zajistit, aby byl odebrán patřičný objem krve, odpovídající přídavku konzervačního činidla, a po odběru obsah zkumavky promíchat. Jinou možností je odběr přesného množství kapilární krve (obvykle 20 μl) do krátké kapiláry a její převedení do malé zkumavky s lyzačním roztokem; tím je zajištěna stabilita glykémie při transportu do laboratoře.
• transdermální monitorování glykémie bez použití jehly je ve stadiu klinických studií; usnadnilo péči o pacienty na jednotkách intenzivní péče, u kterých je nutný opakovaný odběr krve na stanovení glykémie.

Diagnostika diabetu

Jak bylo uvedeno v předchozí kapitole, podle doporučení České diabetologické společnosti a České společnosti klinické biochemie je pro diagnostiku diabetu jediným přípustným biologickým materiálem plazma žilní krve.
Pro diabetes mellitus svědčí, je-li hladina glukózy v plazmě žilní krve:

• > 7,0 mmol/l, byl-li pacient nalačno;
• > 11,0 mmol/l, není-li jisté, zda se jednalo o odběr nalačno.

Tato hodnota však musí být potvrzena z nového odběru krve, a to v jiný den. Je-li uvedená hodnota zjištěna jen jednou, pro stanovení diagnózy musí být navíc přítomny typické klinické známky diabetu.
Jestliže je uvedená glykémie nalezena jen jednou a nemocný nemá klinické známky diabetu nebo je-li hladina glukózy v plazmě žilní krve nalačno v rozmezí 5,6 - 7,0 mmol/l (tedy mírně zvýšená), musí být diagnóza diabetu potvrzena (nebo vyloučena) pomocí zátěžového testu - orálního glukózového tolerančního testu (oGTT).

Glukózový toleranční test (oGTT)

Indikace k provádění oGTT jsou uvedeny v předchozích odstavcích. Důležité je nemocného poučit o přípravě k testu. Alespoň tři dny před testem by měl nemocný jíst normální stravu bez omezení sacharidů, od večera je nalačno.
Vlastní test spočívá v zátěži 75 g glukózy, podané per os. Nemocný během minuty vypije roztok se 75 g glukózy, ochucený obvykle citrónem nebo kyselinou citronovou. Pak zůstává v klidu a po dvou hodinách následuje další odběr žilní krve. Podle hodnoty glykémie v plazmě žilní krve v tomto vzorku jsou testovaní zařazeni:

• glykémie < 7,8 mmol/l: normální glukózová tolerance;
• glykémie > 11,0 mmol/l: diabetes mellitus;
• glykémie 7,8 - 11,0 mmol/l: porušená glukózová tolerance; v tomto případě se doporučuje oGTT po několika měsících zopakovat.

Algoritmus diagnostiky diabetu je zobrazen na obr. 3.


Obr. 3. Algoritmus diagnostiky diabetu

Poznámky:

1. V USA je provádění oGTT méně běžné. Stav, který je pro nás indikací k provedení oGTT (tj. glykémie v plazmě žilní krve nalačno > 7,0 mmol/l nalezená jednou u osoby bez příznaků diabetu nebo glykémie v rozmezí 5,6 - 7,0 mmol/l) je nazýván hyperglykémie nalačno (imapired fasting glucose). Ta je spolu s porušenou glukózovou tolerancí (impaired glucose tolerance, glykémie v plazmě žilní krve ve 2. hodině oGTT v rozmezí 7,8 - 11,0 mmol/l) někdy označována jako prediabetes. Je nesporné, že tyto osoby mají vysoké riziko rozvoje diabetu.
2. Diagnostická kritéria diabetu se postupně měnila, resp. zpřísňovala. Původně platila pro diagnostiku diabetu hladina glukózy v plazmě žilní krve nalačno 7,8 mmol/l. Na základě zjištění, že se u významného procenta osob s hodnotou nižší než 7,8 mmol/l vyvine diabetická retinopatie, byl v r. 1997 rozhodovací limit snížen na 7,0 mmol/l. Stejně tak se před několika lety snížila dolní rozhodovací limit pro hyperglykémi nalačno z 6,1 na 5,6 mmol/l. Cílem těchto změn je včas zachytit nemocné, ohrožené v budoucnu rozvojem diabetu a zejména jeho pozdních komplikací.
3. U těhotných se oGTT provádí stejně jako u netěhotných (tedy se zátěží 75 g glukózy p.o.), hodnocení výsledků je však odlišné, přísnější. Nalačno by glykémie neměla přesahovat hodnotu 5,5 mmol/l, 2 h po zátěží 7,7 mmol/l. Fakultativně je možno hodnotit i glykémii v 60. minutě testu; neměla by přesáhnout hodnotu 8,8 mmol/l.

Laboratorní kontrola diabetu

Je-li nemocnému diagnostikován diabetes mellitus, je zapotřebí jeho laboratorní kontrola. Podle doby, kterou laboratorní vyšetření pokrývá, rozlišujeme tři stupně kontroly:

Jednorázová glykémie

Vyšetření ukazuje aktuální koncentraci glukózy v krvi v době odběru. Má význam především při podezření na významnou hyper- či hypoglykémii. Nemocný si může vyšetření provést sám po odběru krve z prstu pomocí diagnostických proužků a výsledek odečíst na osobním glukometru; podle výsledku je možná okamžitá reakce (podání inzulinu či naopak sacharidů).

Glykemický profil

Informuje o změnách hladiny glukózy v krvi v průběhu 24 hodin. Krev je odebírána z prstu v předem daných časech (5 - 11 odběrů za den). Krev se odebírá před jídlem a po jídle a v indikovaných případech i ve 2 h v noci, abychom odhalili event. noční hypoglykémii, která by mohla být maskovaná následnou reaktivní hyperglykémií v ranních hodinách; tento jev je někdy označován jako “fenomén úsvitu” (dawn ohenomenon).
Nejedná se o vyšetření akutní, vzorky správně konzervované (fluorid sodný) lze uchovávat a do laboratoře odeslat najednou. Podle zjištěných hodnot je řízena léčba inzulinem (typ inzulinu, intervaly, dávky).

Dlouhodobá kompenzace diabetu - glykovaný hemoglobin

Ošetřující lékař potřebuje vědět, jaká byla kompenzace nemocného v delším časovém období. K tomu dnes slouží obvykle stanovení tzv. glykovaného hemoglobinu.

Glykace - vysvětlení pojmu, princip

Glykce je neenzymová vazba molekul sacharidů na volné aminokyseliny biomolekul. Nejčastěji se váže molekula glukózy svou aldehydovou skupinou na volnou aminoskupinu bílkoviny, zejména ε-aminoskupinu lyzinu. V kondenzační reakci vzniká tzv. Schiffova báze (chemicky aldimin). Reakce je plně vratná: při hyperglykémii probíhá reakce zleva doprava, při poklesu glykémie se molekula glukózy zase odštěpí, reakce tedy proběhne opačným směrem.
Toto však platí jen tehdy, je-li hyperglykémie přechodná. Trvá-li dlouho (týdny), dochází k přestavbě molekuly aldiminu, hovoříme od intramolekulárním přesmyku (podle jeho objevitele se nazývá Amadoriho přesmyk). Tato reakce je již nevratná a dává vzniknout ketoaminu, což je vlastně derivát fruktosaminu. Fruktosamin zůstává vázán na molekulu bílkoviny až do její úplné degradace a eliminace z organismu. Schéma glykace znázorňuje obr. 4.


Obr. 4. Schéma glykace proteinu (vysvětlení v textu)

Glykovaný hemoglobin jako ukazatel dlouhodobé kompenzace diabetu

Zvolíme-li vhodnou bílkovinu, může intenzita její glykace vypovídat o dlouhodobé průměrné glykémii, tedy o stavu kompenzace diabetu. Takovou molekulou je molekula hemoglobinu. Beta-řetězec hemoglobinu A je snadno glykován, hemoglobin má velmi dlouhý biologický poločas a i když je uzavřen uvnitř erytrocytů, je i u diabetika dostupný glykaci - glukóza proniká do erytrocytů i bez účinku inzulinu. Stanovujeme tedy glykovaný hemoglobin, zkratkou obvykle označovaný jako HbA1c či jen A1c.
Glykovaný hemoglobin ukazuje kompenzaci nemocného (průměrnou glykémii) asi 2 - 3 měsíce před odběrem krve. Vyjadřuje se obvykle v procentech celkového hemoglobinu, horní referenční mez pro zdravé jedince jsou 4 %. U dobře kompenzovaného diabetika by podíl glykovaného hemoglobinu neměl přesáhnout 4,5 %, uspokojivá kompenzace je do 6 %, vyšší je již neuspokojivá.
Uvedené hodnoty platí pro kalibraci stanovení glykovaného hemoglobinu za použití IFCC kalibrace; v ČR platí od r. 2004. Řada dalších států (USA, ale i mnoho zemí v Evropě) však užívá DCCT (Diabetes Control and Complications Trial) kalibraci starší, kde vycházejí hodnoty asi o 2 % vyšší. V poslední době je tendence k vyjadřování koncentrace glykovaného hemoglobinu v SI jednotkách, vyjadřující množství molekul fruktosaminu navázaných na hemoglobinu; jednotkou je mmol/mol. Přibližný vztah je následující:
HbA1c 4,75 % (IFCC) = 6,5 (DCCT) = 47,5 mmol/mol (SI jednotky)
V USA někdy doporučovaný výpočet průměrné glykémie (estimated average glucose, eAG), není v našich podmínkách aplikován. Hodnota glykovaného hemoglobinu je při něm jednoduchým způsoben přepočtena na jakousi průměrnou hodnotu glykémie, která je nemocnému lépe srozumitelná; nebere však v úvahu individuální rozdíly v rychlosti glykace.

Glykovaný hemoglobin v diagnostice diabetu

Podle doporučení České diabetologické společnosti a České společnosti klinické biochemie (2012) je v případě pochybnosti rozhodující pro stanovení diagnózy diabetu výsledek glukózového tolerančního testu (oGTT). Stanovení glykovaného hemoglobinu se užívá pouze k hodnocení dlouhodobé kompenzace diabetu.
V poslední době se však ve Spojených státech objevily snahy využít koncentraci glykovaného hemoglobinu i k diagnostice diabetu. Je pro to několik důvodů:

• lepší analytické parametry;
• vyšší stabilita analytu ve vzorcích biologického materiálu;
• nižší biologická variabilita HbA1c (pod 2 %);
• vyšší komfort pro pacienta (odpadá nutnost lačnění a pití roztoku glukózy);
• minimální vliv stresu na výsledek;
• použití identického vyšetření k diagnóze i ke kontrole terapie.

Skupina expertů z ADA (American Diabetes Association), EASD (European Association for the Study of Diabetes) a IDF (International Diabetes Federation) doporučuje jako „cut-off“ hodnotu glykovaného hemoglobinu pro diagnostiku diabetu 6,5 % (DCCT); tomu odpovídá podle kalibrace IFCC hodnota 4,75 %. Hodnota od 5,7 do 6,5 % pak ukazuje na zvýšené riziko rozvoje diabetu resp. jeho pozdních komplikací. Bylo totiž zjištěno, že poměrně dobře koreluje hodnota glykovaného hemoglobinu a riziko pozdních komplikací, zejména diabetické retinopatie. Protože se jedná a spojitou funkci a nelze určit hodnotu, od které by riziko výrazněji stoupalo, je hodnota 5,7 % zvolena dohodou - aby bylo odhaleno dostatečné množství nemocných a současně jim mohla být poskytnuta kvalifikovaná péče.
Opakovaně byla srovnávána diagnostika diabetu podle klasických kritérií (glykémie nalačno a posprandiální, výsledek oGTT) a podle nově zavedeného kritéria, hodnoty glykovaného hemoglobinu. Lze říci, že každé z kritérií zahrnuje poněkud odlišnou část populace a že se překrývají jen zčásti (obr. 5), přičemž glukózový toleranční test se zdá být citlivější v detekci diabetu než stanovení glykovaného hemoglobinu. Zařazení glykovaného hemoglobinu jako se uplatní zejména u osob, které nezaručují dodržení správné přípravy na oGTT.
Podle doporučení České diabetologické společnosti je možné hodnotu glykovaného hemoglobinu použít v rámci screeningu poruch glukózové homeostázy, zejména ve vztahu k prediabetu, nikoliv však v diagnostice diabetu.


Obr. 5. Diagnostická kritéria diabetu nezahrnují stejné jedince (podle Škrhy)

Glykovaný albumin

Kdysi byl jako ukazatel střednědobé kompenzace diabetu stanovován tzv. glykovaný protein; test byl znám pod názvem fruktosamin. Stanovoval hlavně glykovanou molekulu albuminu. Protože se však jednalo o nespecifickou metodou s řadou interferencí, byla postupně opuštěna.
V poslední době bylo vyvinuto několik specifických metod, stanovující výhradně glykovaný albumin. Slouží jako ukazatel kompenzace nemocného 2 - 4 týdny před odběrem krve a může být užit v případech, kdy glykovaný hemoglobin nedává spolehlivou informaci o dlouhodobé kompenzaci diabetu (zkrácené přežívání erytrocytů, hemoglobinopatie apod.).

Point-of-care testing (POCT) a selfmonitoring diabetiků

Existuje možnost kontroly diabetika v ordinaci lékaře, na operačním sále či doma samotným pacientem. Bez možnosti kontroly glykémie a okamžité reakce na zjištěnou hodnotu si již nedovedeme představit péči o diabetiky.
Již desítky let jsou k dispozici osobní glukometry, které objektivně vyhodnotí glykémii stanovenou pomocí diagnostického proužku. Nejmodernější přístroje pracují na elektrochemickém principu a mají možnost uchovat v paměti množství výsledků. Pro správné měření je třeba edukovat nemocného (nebo nelaboratorní zdravotnický personál) a zajistit, aby byl glukometr zařazen do systému externího hodnocení kvality. Považuji za nutné zdůraznit, že glukometry slouží ke kontrole diabetika a nikoliv pro diagnostiku onemocnění; ve srovnání se sofistikovanými metodami stanovení glykémie v klinických laboratořích totiž vykazují výsledky významně horší reprodukovatelnost.
Toto platí i o zamýšleném projektu České lékárenské komory České diabetologické společnosti, kdy by si měl pacient přicházející pro léky do lékárny v diskrétním koutě kontrolovat glykémii pomocí glukometru v plné krvi, kterou si sám odebral z prstu. Pojišťovny hradí všem dospělým preventivní prohlídky u praktického lékaře jednou za dva roky (u osob se zvýšeným rizikem diabetu dokonce ročně), jejich součástí je i vyšetření hodnoty glykémie; mnoho lidí však tyto prohlídky bohužel zcela ignoruje a je dost sporné, zda by si sami došli do lékárny změřit glykémii.
V poslední době jsou nabízeny i další možnosti vyšetřování diabetika formou POCT. Je to především stanovení glykovaného hemoglobinu; bohužel však řada přístrojů pro tento účel vyráběných nevykazuje přijatelné analytické parametry. Stanovení mikroalbuminurie speciálním proužkem (nikoliv proužkem pro průkaz proteinurie!) je rovněž možné; protože se však v žádném případě nejedná o vyšetření akutní, je vhodnější, aby toto vyšetření bylo svěřeno příslušné klinické laboratoři.

Další laboratorní vyšetření u diabetika

Mikroalbuminurie

Zdravým glomerulem prochází jen minimální množství albuminu (glomerulární membrána má fyziologicky negativní náboj stejně jako albumin, což průniku většího množství albuminu brání) a jisté množství mikroproteinů. Tyto bílkoviny jsou téměř kompletně vychytány buňkami proximálního tubulu a zmetabolizovány. Resorpční schopnost proximálního tubulu však nemá velkou funkční rezervu a při zvýšeném průniku bílkovin glomerulární membránou jsou neresorbované proteiny prokazatelné v moči. Tak je tomu i v počáteční fázi diabetu, kdy přechodně pozorujeme glomerulární hyperfiltraci. V moči se pak najde zvýšené množství albuminu - větší než fyziologické, i když ještě neprokazatelné testačními proužky na průkaz bílkoviny. Tento stav nazýváme mikroalbuminurií; k jejímu průkazu je třeba použít citlivější, imunochemickou metodu. Schéma na obrázku č. 6 vysvětluje pojem mikroalbuminurie; v praxi se však vzhledem k závislosti koncentrace albuminu v moči na hydrataci nemocného nevydává výsledek v mg/l, ale v jednotkách beroucích tento fakt v úvahu (viz dále).



Obr. 6. vysvětlení pojmu mikroallbuminurie

U diabetiků slouží vyšetření mikroalbuminurie k časné predikci diabetické nefropatie. Pacienti s diabetem by měli být testováni na přítomnost diabetického onemocnění ledvin jednou ročně. Screening by měl začít u pacientů s diabetem 1. typu 5 let po stanovení diagnózy diabetu a u pacientů s diabetem 2. typu ihned po stanovení diagnózy. Screening zahrnuje stanovení poměru albumin/kreatinin v prvním ranním vzorku moči. Vyšetření albuminu v moči sbírané 24 hodin se nedoporučuje, je však možné vyšetřit albuminurii ve vzorku moči sbíraném během klidu na lůžku v noci; výsledek je pak vydáván v μg/min. V praxi se však dává přednost vyšetření v jednorázovém vzorku moči, výsledek se vztahuje ke koncentraci kreatininu v moči (ACR = albumin/creatinine ratio; výsledek se vydává v mg/mmol kreatininu); hodnocení albuminurie shrnuje tab. 1. Vzhledem k vysoké intraindividuální variabilitě (až 30 %) by pro diagnózu mikroalbuminurie měly být pozitivní alespoň 2 ze 3 vzorků moče vyšetřených v průběhu 3 – 6 měsíců; vyšetření by nemělo být prováděno při současné infekci močových cest, po zvýšené fyzické námaze a při menses. Diabetické onemocnění ledvin je přítomno ve formě incipientní diabetické nefropatie vždy, je-li prokázána mikroalbuminurie.
Zlepšení metabolické kompenzace diabetu, uspokojivá korekce hypertenze a léčba inhibitory angiotenzin konvertujícího enzymu (ACEI) snižuje riziko progrese postižení ledvin. Pacienti s mikroalbuminurií (i nediabetici) mají výrazně zvýšené kardiovaskulární riziko. Mikroalbuminurie je u těchto nemocných zřejmě markerem generalizované endotelové dysfunkce. V poslední době se ukazuje, že zvýšené renální i kardiovaskulární riziko mají i osoby s tzv. vysokou normální albuminurií.
Měření koncentrace albuminu v moči je důležité i u nemocných s arteriální hypertenzí, kde rovněž může siganalizovat počínající poškození ledvin.

Tab. 1. Kritéria mikroalbuminurie

Poznámka: Preferovaným kritériem je hodnota ACR (mg/mmol kreatininu)

Stanovení autoprotilátek

Diabetes mellitus 1. typu je autoimunitní onemocnění, způsobené destrukcí β-buněk cytotoxiclými T-lymfocyty. Zároveň však u těchto nemocných můžeme prokázat v krevním séru různé typy s diabetem asociovaných autoprotilátek; ty sice nemají cytotoxický účinek, signalizují však probíhající autoimunitní proces. Velmi příhodně je účinek cytotoxických lymfocytů přirovnáván k ohni, zatímco autoprotilátky tvoří pouze kouř, který k ohni patří, ale sám nemá ničivý účinek.
Autoprotilátky bývají prokazatelné měsíce až roky před propuknutím klinickým příznaků: musí být totiž zničeno více než 80 - 90 % β-buněk, aby byla produkce inzulinu tak nízká, že vede k příznakům diabetu. Při dalším průběhu diabetu pak autoprotilátky často postupně mizí.
V praxi se prokazují následující autoprotilátky se vztahem k DM1:

• autoprotilátky proti buňkám Langerhansových ostrůvků (islet cells autoantibodies, ICA);
• autoprotilátky proti inzulinu (isnulin autoantibodies, IA);
• autoprotilátky proti glutamátdekarboxyláze (glutamic acd dexarboxylase autoantibodies, GADA);
• autoprotilátky proti intracelulární části tyrozinfosfatázy (insulinoma 2-associated autoantibodies, IA-2A);
• autoprotilátky proti specifickému transportéru zinku (zinc transporter 8 protein islet autoantibodies, ZnT8A)

Kromě inzulinu jsou všechny antigeny, proti kterým se autoprotilátky tvoří, lokalizovány intracelulárně, musí proto probíhat destrukce β-buněk, aby se antigeny zpřístupnily imunokompetentním buňkám.
ICA a GADA jsou prokazatelné u 70 - 80 % osob s DM1 v době nástupu onemocnění, další typy autoprotilátek mají o něco menší senzitivitu. Nález autoprotilátek signalizuje zvýšené riziko rozvoje DM1 v budoucnu; riziko přitom roste s počtem typů detekovaných protilátek, popisuje se přibližně 3 - 16 - 40 a 50% riziko u nálezu 1 - 2 - 3 a 4 typů autoprotilátek. Riziko dále zvyšuje nález DM1 v příbuzenstvu nebo přítomnost rizikového HLA genotypu.
Dá se předpokládat, že stanovení autoprotilátek bude mít velký význam u příbuzných osob s DM1 v době, kdy budeme schopni preventivní léčbou tlumit autoimunitní proces a oddálit tak nástup onemocnění.
Jak bylo uvedeno, diabetes mellitus 1. typu je autoimunitní onemocnění. Protože se autoimunitní onemocnění často sdružují, doporučuje se pomýšlet na možnost DM1 i u osob s diagnostikovaným jiným autoimunitním onemocněním (celiakie, autoimunitní tyroiditida apod.). Naopak u nemocných s DM1 myslíme i na možnost přítomnosti jiných autoimunitních chorob.

Kvantifikace inzulinové rezistence
Inzulinová rezistence je typická nejen pro diabetes mellitus 2. typu, ale i pro tzv. metabolický syndrom. Zejména pro hodnocení léčebných opatření je někdy třeba objektivizovat inzulinovou rezistenci a hodnotit její stupeň. Slouží pro to několik způsobů, z nich však nepatří rutinním vyšetřením.
HOMA (Homeostatic Model Assessment) index se počítá ze sérové koncentrace glukózy a inzulinu nalačno: HOMA = (glukóza x inzulin)/22,5. Normální hodnota je do 1, inzulinová rezistence je pravděpodobná nad 2, velmi pravděpodobná nad 2,5.
Inzulinová křivka - jde vlastně o orální glukózový toleranční test, prodloužený na tři hodiny po perorálním podání glukózy. Inzulinová rezistence se projeví nadprodukcí inzulinu, tedy hyperinzulinismem.
Euglykemický hyperinzulinemický clamp je provedením nejsložitější. Testovanému je v i. v. infuzi podáván stále stejnou rychlostí inzulin a současně dostává infuzi s glukózou. Její rychlost se mění tak, aby se hodnota glykémie pohybovala mezi 5 - 5,5 mmol/l. Inzulinová rezistence se projeví sníženým množstvím glukózy, které je potřebné podat pro udržení euglykémie.

Stanovení inzulinu a C-peptidu

Jak inzulin, tak i C-peptid lze stanovit imunochemickými metodami za pomoci specifických protilátek, v praxi se však běžně neužívají. Protože β-buňky pankreatu secernují inzulin i C-peptid v ekvimolárním množství, lze považovat C-peptid za ukazatel endogenní sekrece inzulinu. Na rozdíl od stanovení inzulinu není hladina C-peptidu ovlivněna exogenním inzulinem event. přítomnými antiinzulinovými protilátkami. Stanovení C-peptidu má tedy význam pro posouzení reziduální sekrece inzulinu u nemocných s diabetem 1. typu, svůj význam má i u hypoglykémie nejasné etiologie

Komplikace diabetu

Diabetes mellitus je závažný především svými závažnými komplikacemi, které mohou být až život ohrožující. Mohou nastoupit rychle a rozvíjejí se během hodin až dnů, někdy dokonce během desítek minut (akutní komplikace diabetu), jindy je třeba desítky let trvání nemoci, aby se komplikace projevily (komplikace pozdní, chronické). V dalších odstavcích tyto komplikace stručně probereme, hlavně s ohledem na jejich vztah k laboratorním vyšetřením; na podrobnosti odkazujeme na interní medicínu.

Akutní komplikace diabetu

Tyto komplikace vznikají náhle a mohou bezprostředně ohrozit nemocného na životě. V podstatě rozlišujeme dvě akutní komplikace diabetu.

Hyperglykemické kóma

Příčinou je nedostatek inzulinu. Postihuje častěji diabetiky 1. typu, kde je absolutní nedostatek inzulinu, ale nevyhýbá se ani diabetikům 2. typu. Nemocný má významnou hyperglykémii, močí ztrácí velké množství tekutin, ale i minerálů (osmotická diuréza), může nastat až šokový stav. Roste osmolalita plazmy. Nemožnost buněk metabolizovat glukózu vede k oxidaci mastných kyselin a tvorbě ketolátek. Hyperglykemické kóma je proto často doprovázeno diabetickou ketoacidózou s významným poklesem pH krve, které je hlavní příčinou bezvědomí. V moči prokazujeme ketolátky. U nemocných v šokovém stavu může hypoxie tkání vést k redukci kyseliny acetoctové na kyselinu β-hydroxymáselnou, která s diagnostickým proužkem na průkaz ketolátek nereaguje; ty pak vycházejí falešně negativní.
Kompenzace ketoacidózy se projeví velkým Kussmaulovým dýcháním, z dechu nemocného může být cítit aceton. U nemocných v šokovém stavu se na rozvoji acidózy podílí i nadprodukce laktátu v hypoxických tkáních. Laktátová acidóza může vzácně komplikovat léčbu diabetu biguanidy, vyskytne se i u těžkého nedostatku vitaminu B1 (thiaminu).
Po léčbě inzulinem jsou ketolátky metabolizovány na hydrogenuhličitan; z tohoto důvodu se nemocnému většinou nepodávají alkalizační infúze, hrozila by následně alkalémie.

Hypoglykemické kóma

Hypoglykemické kóma je obvykle vyvoláno předávkováním inzulinu (podání nadměrné dávky, nedostatečný přívod sacharidů či nezvyklá fyzická zátěž při normální dávce inzulinu). Příznaky jsou tím těžší, čím rychleji glykémie klesá. Pocení je vyvoláno aktivací sympatiku, následuje porucha vědomí až kóma - buňky CNS potřebují pro svou činnost glukózu. Léčba spočívá v přívodu glukózy per os či i.v. u nemocného v bezvědomí.
Výjimečně se může těžkou hypoglykémií projevit i předávkování perorálních antidiabetik ze skupiny derivátů sulfonylurey.

Pozdní (chronické) komplikace diabetu

Pozdní komplikace ohrožují diabetiky 1. a 2. typu. Rozvíjejí se postupně, desítky let a zpočátku se neprojevují žádnými příznaky. Jak již bylo uvedeno v úvodu, 20 - 30 % nově diagnostikovaných nemocných má již rozvinuté pozdní komplikace. Protože nejdůležitější je prevence pozdních komplikací, je jasné, jak velký význam má co nejčasnější stanovení diagnózy diabetu.
Pozdní komplikace postihují zejména cévy, ale i oční čočku (katarakta); rozlišují se hlavní dva typy cévních komplikací.

Diabetická makroangiopatie

Postiženy jsou velké tepny a onemocnění se nijak neliší od aterosklerózy osob, které nemají diabetes. Rozdíl je jen v tom, že diabetici jsou v průměru 3x více ohroženi než osoby bez diabetu. Nemocný je ohrožen všemi známými komplikacemi aterosklerózy: různými formami ischemického onemocnění srdce včetně infarktu myokardu, cévní příhodou mozkovou i komplikacemi postižení velkých tepen dolních končetin.
V etiopatogenezi aterosklerózy se uplatňuje především oxidační stres; nadprodukce volných radikálů u diabetiků doprovází hyperglykémii, glykace LDL částic usnadňuje jejich oxidaci a neschopnost vazby na LDL receptory.

Diabetická mikroangiopatie

Jedná se o komplikaci typickou pro diabetiky. Postiženy jsou drobné tepénky, jejich stěna zesílí a následují poruchy oxygenace tkání. Nejzávažnější je postižení cév očního pozadí (diabetická retinopatie, vedoucí až k slepotě), glomerulů (diabetická nefropatie, končící selháním ledvin), cév dolních končetin s následnými gangrénami. Postižení cév zásobujících nervy se podílí na vzniku diabetické neuropatie. U nejméně 40 % nemocných zařazených v chronickém dialyzačním programu je příčinou selhání ledvin diabetická nefropatie, diabetická retinopatie je nejčastější příčinou slepoty osob v produktivním věku.
V etiopatogenezi této komplikace se uplatňuje glykace proteinů s dlouhým biologickým poločasem a následnou oxidací vzniklých sloučenin. Výsledkem je tvorba vysoce reaktivních aldehydů, zvané advanced glycation end-products (AGE látky). Ty reagují s dalšími bílkovinami a glukóza tak vytváří můstky mezi jednotlivými bílkovinnými molekulami. Zesítěné bílkoviny mají stimulační účinek na tvorbu cytokinů se zánětlivým a proliferačním účinkem; jejich působením se mění charakter a tloušťka cévní stěny a vzniká tak diabetická mikroangiopatie.
Z etiopatogeneze procesu je jasné, že neúčinnější prevencí bude co nejlepší kompenzace diabetika, bránící nadměrné glykaci i nadprodukci volných radikálů.

Možnosti léčby diabetu

Cílem těchto odstavců není suplovat učebnici vnitřního lékařství, ale přinést stručný přehled možností léčby diabetika se zdůrazněním mechanismu účinku jednotlivých možností.

Dieta

U diabetiků se uplatňuje dieta s určitým omezením sacharidů, avšak jen v počátečních stadiích DM2. Dieta vedoucí ke snížení hmotnosti u nemocných s centrální obezitou významně zvyšuje citlivost k inzulinu, neboť omezí nadprodukci cytokinů tukovou tkání. Samozřejmou součástí terapie je i zvýšení tělesného pohybu.

Medikamentózní terapie

K dispozici je celá řada léků s různou indikací i odlišným mechanismem účinku.

Inzulin

Dnes se užívá výhradně humánní inzulin, vyráběný pomocí biotechnologických metod. Indikován je u nemocných s DM1 a v pokročilejších stadiích a při komplikacích u nemocných s DM2. Je k dispozici řada preparátů lišících se rychlostí nástupu a přetrváváním účinku. Běžné je podávání podkožní, často inzulinovými pery, v případě potřeby i inzulinovou pumpou.
Existuje i preparát pro inhalační podání, vzhledem k vysoké ceně a řadě omezení se však v praxi prakticky neužívá.

Inzulinová analoga

Jedná se o zvláštně upravený inzulin, jehož molekuly se liší od humánního inzulinu v uspořádání aminokyselin. Změnou struktury inzulinu je dosažena změna rychlosti a délky účinku inzulinu. Krátkodobě působící mají kratší dobu působení, ale rychlejší dobu nástupu než klasický humánní inzulin. Používají se nejen injekčně, ale i do inzulinových pump. Dlouhodobě působící analoga mají výhodu v dlouhodobém působení (až 24 hodin).  

Biguanidy

Užívají se u všech nemocných s DM2, kteří nemají kontraindikace a léčbu snáší. Zvyšují seznitivitu jater a svalové tkáně i inzulinu, tlumí glukoneogenezu i vstřebávání glukózy v tenkém střevě. Stimulací glykolýzy mohou vyvolat vznik laktátové acidózy. Základním představitelem této skupiny je metformin.

Deriváty sulfonylurey

Patří mezi tzv. inzulinová sekretagoga, zvyšují totiž sekreci inzulinu z beta β-buněk Langerhansových ostrůvků. Základním mechanismem účinku je blokáda ATP-senzitivních kaliových kanálů, vedoucí k depolarizaci buněčné membrány. Při předávkování mohou vyvolat hypoglykémii, zvyšují chuť k jídlu a někdy vedou k nárůstu hmotnosti. Příkladem v praxi užívaných derivátů sulfonylurey jsou glipizid a glimepirid.

Inhibice vzniku glukózy ze škrobu v tenkém střevě

Základním představitelem je akarbóza, inhibitor střevní α-glukosidázy. Tento enzym navazuje na činnost α-amylázy a dokončuje štěpení škrobu až na glukózu. Akarbóza tedy zpomaluje vznik glukózy z polysacharidů potravy a snižuje postprandiální hyperglykémii.

Glitazony

Glitazony (thiazolidindiony) aktivují prostřednictvím jaderného receptoru PPAR-γ transkripci genů, odpovídajících za metabolické účinky inzulinu, snižují tedy inzulinovou rezistenci. Užívá se pouze pioglitazon.

Glinidy

Glinidy rovněž blokující ATP-senzitivní kaliový kanál v membránách β-buněk. Působí rychle, takže jsou ideální k užívání s jídlem ke kompenzaci postprandiální hyperglykémie. Příkladem těchto látek je repaglinid a nateglinid.
Léky modulující účinky inkretinů
Inkretiny jsou peptidy uvolňované z trávicího traktu, které napomáhají dosažení glukózové homeostázy. Hlavními inkretinovými hormony jsou glukagon-like peptid-1 (GLP-1) a glukózo-dependentní inzulinotropní polypeptid (GIP). GLP-1 stimuluje sekreci inzulinu jako odpověď po příjmu potravy, inhibuje sekreci glukagonu a zpomaluje vyprazdňování žaludku. Vede tím k výraznému snížení výkyvů glykémie po jídle.
V praxi se užívají syntetická analoga GLP-1, např. exenatid. Další možností jak zvýšit hladinu GLP-1 je zpomalit jeho odbourávání enzymem dipeptidylpeptidázou 4 (DPP4). Výhodou inhibitorů DPP4 (gliptinů) je možnost perorálního podávání, zatímci analoga GLP-1 je třeba podávat injekčně. Mezi jejich představitele patří sitagliptin a vildagliptin.

Transplantace buněk Langerhansových ostrůvků

V podstatě je možná transplantace samotného pankreatu (výjimečně), kombinovaná transplantace ledviny a pankreatu u nemocného s diabetem a selháním ledvin nebo transplantace samotných buněk Langerhansových ostrůvků. Té předchází složitá separace těchto buněk, čištění a množení v tkáňové kultuře. Samotný výkon je již jednodušší - buňky se aplikují injekčně do hlavní žíly vedoucí do jater, není tedy třeba operace.
V experimentu byly pokusným zvířatům intraperitoneálně aplikovány β-buňky enkapsulované v polymeru, umožňujícím průnik malých (glukózy) i středních molekul (inzulin), bránící však v přístupu protilátkám a imunokompetentním buňkám. Podařilo se tak kompenzovat experimentálně navozený diabetes mellitus po řadu měsíců.

Stresem indukovaná hyperglykémie

Inzulin je jediný hormon, snižující glykémii. Naproti tomu existuje množství hormonů, které mají opačný, tedy hyperglykemizující účinek. Při převaze těchto hormonů nad inzulinem dochází k hyperglykémii. Tak pozorujeme hyperglykémii u hyperthyreózy či Cushingova syndromu, nejčastější je však hyperglykémie vyvolaná nadprodukcí tzv. stresových hormonů.
Při stresu je nutné zajistit dostatek snadno využitelné energie pro svalové i jiné buňky, tedy dostatek glukózy. Zajišťují to katecholaminy, resp. adrenalin, který podporuje štěpení jaterního glykogenu, a glukokortikoidy (kortizol), které navíc stimulují glukoneogenezu. Každý nemocný v těžkém stavu je ve stresu; patří sem nemocní po operacích, úrazech, na jednotkách intenzivní péče, po infarktu myokardu či iktu, s těžkým zánětlivým onemocněním apod. Proto u všech těchto nemocných lze očekávat hyperglykémii. Chceme-li u nich testovat glukózovou toleranci, je třeba počkat nejméně 6 týdnů po odeznění akutního stavu.
U nemocných v těžkém stavu se stresovou hyperglykémií byl prokázán pozitivní efekt kontroly glykémie s cílem dosažení glykémie v rozmezí 6 - 10 mmol/l. Snaha o dosažení nižší glykémie vede k nárůstu hypoglykémií, které zvyšují mortalitu nemocných.

Příčiny hypoglykémie

Na závěr - po úplnost - přinášíme kapiitolu, která má vztah k diabetu jen v  některých částech; probereme možné příčiny hypolykémie. K nejčastějším příčinám tohoto stavu patří:

• Delší lačnění, zejména u osob se sníženou zásobou glykogenu v játrech; nastává snadno především u novorozenců (hlavně nedonošených) a samozřejmě také u cirhotiků.
• Předávkování inzulínu, ať už příčinou byla aplikace příliš velké dávky vzhledem k příjmu glycidů či nezvykle velká fyzická námaha, která potřebu inzulínu snižuje.
• Předávkování perorálních antidiabetik, jmenovitě derivátů sulfonylurey.
• Intoxikace alkoholem - redukovaná forma koenzymu NADH, který vzniká při metabolismu alkoholu, inhibuje glukoneogenezi, což ve svém důsledku vede k hypoglykémii.
• Nezidiom pankreatu (= inzulinom) je nádor β-buněk Langerhansových ostrůvků, produkující inzulín. Vyplavení inzulinu může být náhlé, záchvatovité - v tom případě se projeví náhlou hypoglykémií. V laboratorním vyšetření dominuje vysoká hladina inzulínu a C-peptidu.
• Hereditární onemocnění, např. některé typy glykogenóz, poruchy metabolismu monosacharidů, defekty glukoneogeneze a defekty oxidace mastných kyselin. Nemocní s glykogenózou 1. typu mají těžkou hypoglykémii nalačno, nejsou totiž pro deficit glukóza-6-fosfatázy schopni štěpit jaterní glykogen. Naproti tomu pacienti s galaktosémií a intolerancí fruktózy mají hypoglykémii po příjmu příslušného cukru (v prvém případě po požítí mléka s obsahem laktózy, v druhém případě po sacharóze, jejíž součástí je fruktóza). Nejčastějí příčinou galaktosémie je deficit galaktóza-1-fosfáturidyltransferázy; hromadící se galaktóza1-fosfát inhibuje glykogenolýzu, mj. enzymy glykogenfosforylázu a glukóza-6-fosfatázu. U hereditární intolerance fruktózy se v organismu hromadí fruktóza-1-fosfát (pro deficit fruktóza-1-fosfátaldolázy); ten snižuje aktivaci jaterní fosforylázy a glukoneogenezu na úrovni fruktóza-1,6-bisfosfátu.

Literatura

1. Friedecký B. Diagnostika a sledování diabetes mellitus. Společné doporučení České diabetologické společnosti a České společnosti klinické biochemie, 2003 (akt. 2005) [cit. 2010-12-05]. Dostupný z www: http://www.cskb.cz/cskb.php?pg=doporuceni--diagnostika-a-sledovani-DM
2. Sacks, D. B.: The diagnosis of diabetes is changing: How implementation of hemoglobin A1c will impact clinical laboratories. Clin. Chem., 55, 2009, č. 9, s. 1612 – 1614

3. Změna kalibrace hemoglobinu A1c a referenčních mezí , 2003 [cit. 2010-12-06]. Dostupný z www: http://www.cskb.cz/cskb.php?pg=doporuceni--zmena-kalibrace-a-referencnich-mezi-HbA1c

4. American Association of Clinical Endocrinologists/American College of Endocrinology statement on the use of hemoglobin A1c for the diagnosis of diabetes. Endocrine Practice, 16, 2010, č. 2, s. 155 – 156
5. Selvin, E., Zhu, H., Brancati, F. L.: Elevated A1C in adults without a history of diabetes in the U.S. Diabetes Care, 32, 2009, č. 5, s. 828 – 833
6. Cowie, C. C., Rust, K. F., Ford, E. S., Eberhardt, M. S., Byrd-Holt, D. D., Li, C., Williams, D. E., Gregg, E. W., Bainbridge, K. E., Sydah, S. H., Geiss, L. S.: Full accounting of diabetes and pre-diabetes in the U.S. population of 1988-1994 and 2005-2006. Diabetes Care, 32, 2009, č. 2, s. 287 – 294
7. Diagnosis and classification of diabetes mellitus (American Diabetes Association). Diabetes Care, 32, 2009, Suppl. 1, s. S62 – S67
8. International expert committee report on the role of the A1C assay in the diagnosis of diabetes. Diabetes Care, 32, 2009, č. 7, s. 1327 – 1334
9. Freidecký, B., Vávrová, J., Kratochvíla, J.: Změny v laboratorní diagnostice a při sledování diabetu. Klin. Biochem. Metab., 39, 2010, č. 1, s. 26 – 29
10. Lorenzo, L., Wagenknecht, L. E., Hanley, A. J. G., Revers, M. J., Karter, A. J., Haffner, S. M.: A1C between 5.7 and 6.4% as a marker for identifying pre-diabetes, insulin sensitivity and secretion, and cardiovascular risk factors. The Insulin Resistance Atherosclerosis Study (IRAS). Diabetes Care, 33, 2010, č. 9, s. 2104 – 2109
11. Zhang, X., Gregg, E. W., Williamson, D. F., Barker, L. E., Thomas, W., McKeever Bullard. K., Imperatore, G., Williams, D. E., Albright, A. L.: A1C level and future risk of diabetes: A systematic review. Diabetes Care, 33, 2010, č. 7, s. 1665 – 1672
12. Selvin, E., Steffes, M. W., Zhu, H., Matsuhita, K:, Wagenknecht, L., Pankow, J., Coresh, J., Brancati, F. L.: Glycated hemoglobin, diabetes, and cardiovascular risk in nondiabetic adults. New Engl. J. Med., 362, 2010, č. 9, s. 800 – 810
13. Lu, Z. X., Walker, K. Z., O´Dea, K., Sikaris, K. A., Shaw, J. E.: A1C for screening and diagnosis of type 2 diabetes in routine clinical practice. Diabetes Care, 33, 2010, č. 4, s. 817 – 819
14. Malone, M.: Identifying pre-diabetes with hemoglobin A1c. Clin. Lab. Strategies, 28, 2010.
15. Škrha, J.: Aktuality v diagnostice diabetes mellitus. Postgrad. Med., 13, 2011, č. 4, s. 399 - 402
16. Rollins, G.: Diabetes direction. NACB Guideline update captures latest evidence. Clin. Lab. News, June 37, č. 6, 2011

Clin. Chem., 57, č. 2, 2011, většina čísla věnována aktuální problematice diabetes mellitus