Inhalt
- Glukose-Homöostase
- Die zentrale Rolle der Hormone: Insulin und Glucagon
- Die Auswirkungen von Diabetes
- Typ 1 Diabetes
- Typ-2-Diabetes
- Alzheimer-Krankheit und die Hypothese "Typ-3-Diabetes"
Zellen brauchen eine stabile Umgebung, um zu überleben. Homöostase ist der Mechanismus, der es lebenden Organismen ermöglicht, relativ konstante Werte für Temperatur, pH-Wert, Ionen und Wasserhaushalt zu halten. Diese Mechanismen werden durch Prozesse gesteuert, die als negatives Feedback bekannt sind. Dabei reagiert das System auf Umweltveränderungen, indem es Moleküle wie Hormone freigibt, die eine Wirkung auf den Körper ausüben, die eine hohe oder niedrige Tendenz umkehren und den Normalwert wieder herstellen kann.
Glukose-Homöostase
Zellen beziehen ihre Energie aus Glukose, und es ist wichtig, dass der Glukosespiegel streng reguliert wird. Zu viel Glukose ist für Zellen toxisch, während wenig Glukose zu Hunger führt. Die Spiegel können aus einer Reihe von Gründen variieren, z. B. durch Verdauung nach der Mahlzeit und Insulinproduktion in der Leber, die beide zu erhöhten Spiegeln führen oder den Transport von Zucker in Zellen und den Glukoseverlust im Urin, wodurch die Spiegel sinken Blut Die Glukosehomöostase hängt von vielen verschiedenen Molekülen, Zelltypen und Organen ab.
Die zentrale Rolle der Hormone: Insulin und Glucagon
Die Glukosekonzentration im Blutkreislauf wird hauptsächlich durch die Wirkung der beiden antagonistischen Pankreashormone Insulin und Glucagon kontrolliert. Glukose wird zuerst im Blutkreislauf durch Glukose exprimierende Rezeptoren nachgewiesen, die auf den Oberflächen von spezialisierten Pankreaszellen, so genannten Alpha- und Betazellen, exprimiert werden. Betazellen reagieren auf erhöhte Blutzuckerwerte, indem sie das Hormon Insulin absondern. Insulin stellt den normalen Glukosespiegel wieder her, indem es den Körpergeweben signalisiert, diese zur Energiegewinnung aufzunehmen oder in Glykogen und Lipid als zukünftige Energie, die in Leber-, Muskel- und Fettzellen gespeichert ist, umzuwandeln. Bei sinkenden Spiegeln setzen die Alphazellen im Pankreas das Hormon Glucagon frei, um die Skelettmuskulatur und die Leber zu stimulieren, um Glykogen in Glukose und in das Fettgewebe abzubauen, um Lipide in Fettsäuren und Glycerol zu verdauen. Glukagon stimuliert auch die Leber, um Glukose aus dem Glycerin im Blut zu synthetisieren. Alle diese Reaktionen wirken zusammen, um den Blutzuckerspiegel wieder auf den Normalwert zu bringen.
Die Auswirkungen von Diabetes
Laut der American Diabetes Association leiden schätzungsweise 23,6 Millionen Kinder und Erwachsene in den Vereinigten Staaten an Diabetes. Von diesen sind sich 5,7 Millionen nicht bewusst, dass sie an der Krankheit leiden, und weitere 57 Millionen erkranken an Diabetes. Im Jahr 2007 wurden die volkswirtschaftlichen Gesamtkosten der Krankheit auf 348 Mrd. R $ geschätzt. Die medizinischen Kosten beliefen sich auf 232 Mrd. R $. Es wird erwartet, dass diese Rahmenbedingungen dramatisch zunehmen werden, wenn die derzeitigen Trends bei Fettleibigkeit, Diabetes und anderen chronischen Krankheiten anhalten.
Diabetesmedikamente, die in einer Klinik auf ihren Vertrieb warten (John Moore / Getty Images / Getty Images)
Typ 1 Diabetes
Typ-1-Diabetes ist eine Autoimmunerkrankung, bei der das körpereigene Immunsystem nicht richtig funktioniert und Betazellen im Pankreas angreift und zerstört. Dies führt dazu, dass die Bauchspeicheldrüse nicht in der Lage ist, Insulin zu synthetisieren, und daher können Zellen nicht zur Aufnahme von Glukose gekennzeichnet werden, und der Blutzuckerspiegel bleibt hoch. Typ-1-Diabetes erfordert eine externe Insulinquelle, um Glukose zu regulieren.
Typ-2-Diabetes
Die häufigste Form von Diabetes ist der Typ 2. Die hohe Zahl von Jugendlichen, die diese Störung entwickeln, ist besonders für Gesundheitsexperten von Belang. Bei dieser Krankheit werden die Gewebe im Körper mit der Zeit insulinresistent und können nicht auf ihre Signale reagieren. Eine Zeit lang kann der Körper die zunehmende Resistenz durch Erhöhung der Insulinproduktion kompensieren, aber schließlich produziert die Bauchspeicheldrüse nicht genug Insulin, um den körperlichen Bedarf zu erreichen, was zum Teil auf den massiven Abbau von Betazellen zurückzuführen ist. Hohe Glukosespiegel im Blut führen dazu, dass die Zellen sie nicht mehr absorbieren, und die Leber kann weder ihre Umwandlung von Glykogen in Glukose als auch ihre Glukosesynthese aus Glycerol verringern.
Alzheimer-Krankheit und die Hypothese "Typ-3-Diabetes"
Diabetes ist ein anerkanntes Risiko für die Alzheimer-Krankheit. Obwohl dies nicht bewiesen ist, haben mehrere Experten zu der Überzeugung gelangt, dass die Pathologie der Alzheimer-Krankheit zumindest bei einigen Patienten auf Insulinresistenz oder niedrigen Insulinspiegel im Gehirn zurückzuführen ist, der sie dazu veranlasst, sich der Krankheit als "Diabetes" zu nähern Gehirn "oder" Typ-3-Diabetes ". Die Alzheimer's Association berichtet, dass viele der 5,3 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten von Alzheimer leben und dass die Overhead-Kosten für Alzheimer und andere Demenzerkrankungen für Medicare, Medicaid und das Unternehmen über 296 Milliarden US-Dollar pro Jahr betragen. Mit der alternden Bevölkerung werden diese Kosten in der Zukunft voraussichtlich in die Höhe schnellen.
