«Спортивный» и «умный» сахарный диабет

Как возникает сахарный диабет?

Сначала немного теории. В норме большая часть пищи (жиры и углеводы), поступающей в кишечник, под действием различных ферментов подвергается расщеплению до молекул глюкозы – основного и универсального источника энергии для всего организма (рисунок 1).

Глюкозе принадлежит исключительная роль в обмене веществ. Многие органы, например мозг, только ее могут использовать в качестве источника энергии.

Для того, чтобы глюкоза проникла в клетку, ей нужна помощь специального гормона инсулина, который вырабатывается β-клетками поджелудочной железы. Чем больше глюкозы в крови, тем больше инсулина вырабатывается.

Инсулин подходит к клетке, взаимодействует с ее рецепторами, как «ключ», и открывает «замок». Глюкоза поступает внутрь клетки и участвует  в синтезе необходимых веществ.

Почти все ткани и органы (печень, мышцы, жировая ткань и др.) способны получать свое питание (глюкозу) только при помощи инсулина. Эти органы называются инсулинзависимыми. Другие ткани, например мозговая, не нуждаются в инсулине для переработки глюкозы и поэтому называются инсулиннезависимыми.

Неиспользованная глюкоза запасается в печени и мышцах в виде полисахарида гликогена, который в дальнейшем может быть снова превращён в глюкозу.

При сахарном диабете (СД) 2 типа (рисунок 2) организм не может в полной мере использовать глюкозу, поступающую с пищей, повышается ее уровень в крови, что неблагоприятно влияет на все органы и ткани. Избыток глюкозы частично выводится с мочой.

На фоне голодания клетки страдают, от безысходности в качестве источника энергии начинают использоваться жиры. В результате образуется большое количество токсичных для организма и, особенно для головного мозга, веществ, называемых кетоновыми телами, нарушается жировой, белковый и минеральный обмен.

Наличие в кровеносном русле постоянно повышенного уровня глюкозы приводит к возникновению изменений сосудов всех органов и развитию осложнений со стороны почек и сетчатки глаза; нервной и сердечно-сосудистой систем (инсульт, преходящие нарушения мозгового кровообращения, ишемическая болезнь сердца, сердечная недостаточность, перемежающая хромота).

Какие гены отвечают за развитие сахарного диабета?

Сегодня доказано, что СД 2 развивается лишь у людей с наследственной предрасположенностью. Формирование СД связано с наличием определенных изменений (полиморфизмов) генов:

• отвечающих за синтез и секрецию инсулина;
• связанных с передачей инсулинового сигнала;
• регулирующших углеводный и липидный обмены.

Например, среди лиц азиатской и кавказской популяций биомаркером риска развития СД 2 типа относится наличие полиморфизма rs9939609 гена FTO (Lin Z. et al., 2018). В русской популяции основную роль в развитии СД 2 типа играют гены, влияющие на синтез и секрецию инсулина в β-клетках (KCNJ11, SLC30A8, CDKN2B). Ген FTO в русской популяции с этим заболеванием не связан (Никитин А.Г. и соавт., 2015).

Спортивные гены

Сегодня внимание ученых, изучающих СД, приковано к так называемым «спортивным» генам. Расскажу о некоторых из них. Так, ген, отвечающий за синтез белков PGC1α, активирует окислительные процессы, повышает содержание мышечных волокон в мышцах, продукцию инсулина, высвобождает глюкозу из запасов в печени. При длительной физической нагрузке возрастает все перечисленные процессы усиливаются. Однако конечный результат (выносливость, сила и пр.) зависит от аллелей гена PGC1α, полученных от родителей (один аллель достается от папы, другой — от мамы).

Если у человека имеется один или два «спортивных» аллеля (Gly482) гена PGC1α, то он может добиться серьезных достижений в спорте, так как этот аллель проявляется высокими скоростными и силовыми характеристиками, сверхнормативной работоспособностью, мышечной и аэробной выносливостью, увеличением числа мышечных волокон. Аллель Gly482 гена PGC1α часто встречается у стайеров на длинные дистанции.

Другой «спортивный» ген ACE отвечает за регуляцию тонуса сосудов (разрушает сосудорасширяющий белок брадикинин). Снижение артериального давления у носителей аллеля I повышает выносливость спортсменов. «Спортивный» аллель I часто встречается среди триатлонистов, марафонцев, пловцов и гребцов.

Умные гены и сахарный диабет

Однако о сахарном диабете важно помнить не только генетически сильным, но и умным от рождения людям, например, тем, кто имеет «умный» аллель Т (генотип A1A1) гена DRD₂. Этот ген отвечает за мотивацию человека, его пищевое поведение, регулирует работу метаболических и поведенческих сетей мозга. Поэтому, если у людей с высоким уровнем интеллекта, снижается умственная активность в течение длительного времени, избыток глюкозы остается невостребованным, и может развиться сахарный диабет.

Как предотвратить развитие сахарного диабета?

Понимание разных механизмов развития сахарного диабета может лечь в основу профилактики и лечения болезни. Так, у людей с генетической предрасположенностью к интенсивной или тяжелой физической работе (аллель G полиморфизма rs8192678 [Gly482Ser] PGC1α), необходимо посещать тренажерный зал, иметь средние физические нагрузки, и это поможет предотвратить развитие СД 2 типа.

И, наоборот, лицам, склонным к высокому уровню умственной деятельности (генотип A1A1 гена DRD₂), необходима познавательная  активность, различные тренинги, изучение иностранных языков, научная деятельность и пр., что поможет избежать развития СД.

Что могу посоветовать? Если у вас нет желания или возможностей сдать генетический анализ на предрасположенность к СД, посещайте тренажерный зал, будьте активны не только физически, но и умственно!

Гестационный сахарный диабет

И несколько слов хочу сказать беременным женщинам. Сегодня доказано, что развитие сахарного диабета во время беременности (гестационного, ГСД) также наследственно обусловлено. О причастность к возникновению ГСД «спортивных» и «умных» генов также широко обсуждается среди ученых.

Поэтому, если вы беременны, и у Вас нет противопоказаний к физической нагрузке, занимайтесь фитнесом, посещайте специальные групповые программы для будущих мам, ходите в бассейн, читайте, разгадывайте кроссворды, медитируйте, наслаждайтесь жизнью!