Como funciona o controle de açúcar no sangue e como ele para de funcionar

Para entender o que acontece quando o açúcar no sangue se deteriora de normal para pré-diabetes e, finalmente, para diabetes completo, primeiro você precisa entender como funciona o controle do açúcar no sangue em um corpo normal. O fator mais importante aqui é o papel desempenhado por células especiais chamadas células beta. Essas células minúsculas estão espalhadas por um órgão chamado pâncreas, localizado logo abaixo do estômago. A função da célula beta é produzir insulina, armazená-la e liberá-la na corrente sanguínea nos momentos apropriados.

Você pode aprender como o açúcar no sangue flutua durante o dia em pessoas com açúcar no sangue normal, aqueles com açúcar no sangue moderadamente diabético e aqueles com diabetes tipo 2 completo nesta página: Açúcar no sangue ao longo do dia .

As células beta saudáveis ​​estão continuamente produzindo insulina, armazenando-a dentro da célula em pequenos grânulos que você pode ver na ilustração acima. Essa insulina é liberada na corrente sanguínea de duas formas diferentes. Parte disso é secretado no sangue continuamente. Isso é chamado de insulina basal. O resto é secretado apenas quando o açúcar no sangue aumenta, o que acontece principalmente após a ingestão de alimentos que contêm carboidratos. Esse tipo de insulina é secretado em duas fases distintas. Vamos examinar mais de perto essas diferentes maneiras pelas quais o pâncreas secreta insulina.

Liberação de insulina basal

As células beta de uma pessoa saudável que não come há algum tempo liberam uma pequena quantidade de insulina na corrente sanguínea ao longo do dia e da noite na forma de pulsos muito pequenos a cada poucos minutos. Isso é chamado de "liberação de insulina basal".

É importante manter esse suprimento constante de insulina. Ele permite que as células do corpo utilizem o açúcar no sangue, mesmo que já tenha se passado algum tempo desde a refeição.

Os níveis de insulina indicam ao fígado se mais glicose é necessária

O nível estável de insulina também tem outra função. Uma queda no nível de insulina sinaliza ao fígado que o açúcar no sangue está baixando e que é hora de adicionar mais glicose. Quando isso acontece, o fígado converte o carboidrato armazenado (conhecido como glicogênio) em glicose e o despeja na corrente sanguínea. Isso aumenta o açúcar no sangue de volta ao seu nível normal.

Se uma pessoa esgotou seus estoques de glicogênio, como pode acontecer em uma dieta pobre em carboidratos, o fígado converte a proteína em glicose para fornecer a glicose que ela produz em resposta a um baixo nível de insulina no sangue. A proteína pode ser proveniente de proteínas dietéticas ou dos próprios músculos do corpo. É por isso que quem está fazendo dieta pode perder uma quantidade significativa de massa muscular se não receber proteína suficiente durante a dieta.

Liberação de insulina de primeira fase

Quando uma pessoa saudável começa a comer uma refeição, as células beta entram em alta velocidade. A insulina armazenada é liberada imediatamente. Então, se a concentração de açúcar no sangue aumentar acima de 100 mg / dl (5,5 mmol / L), as células beta começarão a secretar mais insulina na corrente sanguínea. Essa liberação precoce da insulina armazenada após uma refeição é chamada de "Liberação de Insulina da Primeira Fase" Em uma pessoa saudável, evita que o açúcar no sangue aumente muito porque está disponível para suprir a maior parte da glicose que vem da digestão da refeição atual.

A quantidade de insulina secretada na primeira fase da resposta a uma refeição é geralmente determinada pela quantidade de glicose encontrada na refeição anterior. Em uma pessoa saudável, essa resposta da primeira fase atinge o pico alguns minutos depois de você iniciar a refeição. O aumento do açúcar no sangue causado pela refeição atinge o pico cerca de meia hora depois que você começa a comer.

Liberação de insulina de segunda fase

Depois de completar a primeira fase de liberação de insulina, as células beta param. Então, se o açúcar no sangue ainda não estiver abaixo de 100 mg / dl (5,5 mmol / L) dez a vinte minutos depois, eles empurram outra resposta de insulina de segunda fase menor que, em uma pessoa saudável, reduz o açúcar no sangue de volta para seu nível inicial, geralmente dentro de uma hora a uma hora e meia após o início de uma refeição.

É esta combinação de uma resposta de insulina de primeira fase robusta seguida por uma resposta de insulina de segunda fase funcional que impede o açúcar no sangue de uma pessoa normal de subir acima de 140 mg / dl (7,8 mmol / L), mesmo após uma refeição rica em carboidratos. Quando a resposta à insulina da primeira fase é completamente funcional, o nível de açúcar no sangue em duas horas deve voltar ao nível normal de açúcar no sangue em jejum, que está em algum lugar na faixa média de 80 mg / dl (4,5 mmol / L).

Quando a liberação da primeira fase falha, ou quando a resposta da insulina da segunda fase é lenta, o açúcar no sangue começa a subir para níveis mais altos após uma refeição e leva mais tempo para voltar ao normal. Essa condição é chamada de "tolerância à glicose diminuída". Se o açúcar no sangue subir mais de 200 mg / dl (11 mmol / L) após uma refeição, a mesma condição é chamada de "diabetes".

Por que a liberação de insulina falha

Resistência a insulina

A liberação de insulina de primeira e segunda fases pode falhar em seu trabalho por vários motivos. O mais comum é uma condição chamada resistência à insulina, na qual alguns receptores no fígado e nas células musculares param de responder adequadamente à insulina. Isso significa que embora haja muita insulina circulando no corpo, os músculos e o fígado (mas não, infelizmente, as células de gordura) não respondem até que os níveis de insulina aumentem muito mais

Portanto, quando as células de uma pessoa se tornam resistentes à insulina, será necessária muito mais insulina do que o normal para empurrar a glicose circulante para as células. Nesse caso, embora uma pessoa possa ter uma resposta de insulina de primeira e segunda fase perfeitamente normal, a resposta de primeira fase pode não produzir insulina suficiente para limpar a glicose sanguínea circulante resultante de uma refeição rica em carboidratos. Então, a resposta da segunda fase pode ser prolongada porque leva muito tempo para as células beta secretarem grandes quantidades de insulina necessárias para combater a resistência à insulina. Eventualmente, o corpo pode não ser capaz de produzir insulina suficiente para eliminar todos os carboidratos da corrente sanguínea e o açúcar no sangue aumenta para níveis anormais.

Se suas células beta são normais, e se a resistência à insulina nos músculos e no fígado é seu único problema, com o tempo você pode ser capaz de cultivar novas ilhotas de pâncreas cheias de novas células beta que podem armazenar ainda mais insulina para uso inicial e segunda fase da resposta à insulina. Nesse caso, embora seu açúcar no sangue possa continuar a subir para a faixa prejudicada e levar mais tempo do que o normal para voltar aos níveis normais, sua resposta de açúcar no sangue pode nunca piorar além do estágio de tolerância à glicose diminuída para o diabetes completo. Isso é o que acontece com a maioria das pessoas que têm a chamada "síndrome metabólica". Infelizmente, se você tem tolerância à glicose diminuída, não há como saber se você se enquadra nesse grupo ou se o aumento do açúcar no sangue é causado por células beta em falta ou morrendo.

Células beta com falha

A liberação de insulina da primeira fase também falha porque as células beta são disfuncionais ou estão morrendo. Isso pode acontecer junto com a resistência à insulina, ou sem ela. Estudos descobriram que alguns parentes magros e não resistentes à insulina de pessoas com diabetes tipo 2 já apresentam sinais de disfunção das células beta.

Se as células beta estão morrendo ou não funcionam adequadamente, as células beta restantes podem estar trabalhando em tempo integral apenas para acompanhar a necessidade de uma liberação de insulina basal, de forma que não possam armazenar nenhum excesso nesses grânulos para liberação posterior.

Algumas pessoas com diabetes tipo 2 parecem ter um defeito que faz com que suas células beta morram quando tentam se reproduzir em resposta à necessidade de mais insulina. Para essas pessoas, a resistência à insulina pode fazer com que as células beta tentem se dividir e morrer, acelerando o processo degenerativo.

Também é possível que algumas pessoas que desenvolvem diabetes tipo 2 tenham um defeito genético que impede suas células beta de armazenar insulina, embora suas células beta ainda sejam capazes de secretá-la.

Os cientistas descobriram dezenas de defeitos genéticos diferentes que fazem com que as células beta falhem ou morram em humanos e animais. Muitos genes são expressos no processo que leva ao correto funcionamento das células beta e muitos outros nos receptores celulares que respondem à insulina. Isso significa que o diabetes tipo 2 de uma pessoa pode se comportar de maneira bem diferente do de outra pessoa, dependendo do que exatamente está quebrado em seu sistema de controle de açúcar no sangue. É por isso que os medicamentos que funcionam bem para uma pessoa podem fazer pouco para outra pessoa. Ao compreender seu próprio padrão de resposta de açúcar no sangue, você pode obter algumas dicas sobre o que pode estar funcionando incorretamente em seu caso individual.

O aumento das concentrações de açúcar no sangue prejudica ainda mais sua capacidade de produzir insulina

Toxicidade de glicose

Seja qual for a razão para a falha na liberação de insulina da primeira fase, há um mecanismo de feedback feio que entra em ação quando os níveis de açúcar no sangue aumentam devido à falha na liberação de insulina da primeira fase: os próprios níveis elevados de glicose circulante são tóxicos para as células beta, um fenômeno chamado "glicose toxicidade ". Assim, à medida que o açúcar no sangue aumenta, essas altas concentrações de açúcar no sangue danificam ainda mais e / ou matam mais células beta, tornando a liberação de insulina da primeira e da segunda fase ainda menos capaz de controlar as concentrações de açúcar no sangue.

Aumento da resistência à insulina

Se suas células beta ainda são capazes de secretar insulina suficiente para fornecer uma liberação de insulina de segunda fase, seu corpo pode ser capaz de trazer o açúcar no sangue de volta a um nível normal em 3 horas e pode então voltar a secretar as pequenas quantidades de insulina basal, que mantém um nível de açúcar no sangue normal ou quase normal, enquanto você está entre as refeições ou dormindo. Mas quando a liberação de insulina da primeira fase é fraca ou ausente, o açúcar no sangue pode facilmente aumentar acima do nível de 200 mg / dl (11 mmol / L) atualmente definido como "diabetes".

Nesse ponto, duas coisas ruins acontecem. Quando a concentração de glicose no sangue atinge 200 mg / dl (11 mmol / L), suas células se tornam resistentes à insulina, mesmo que não fossem resistentes à insulina antes, então é preciso muito mais insulina para baixar o açúcar no sangue a partir desse ponto .

E, pior ainda, a falta de uma resposta robusta da insulina ao aumento da glicose pode ser erroneamente interpretada pelo fígado como um sinal de que o açúcar no sangue está muito baixo e que é hora de despejar mais glicose na corrente sanguínea. Portanto, além da glicose que vem de sua refeição recente, você também precisa lidar com a glicose adicional despejada por seu pobre e velho fígado confuso.

Glicose de jejum prejudicada
Por que os níveis de açúcar no sangue em jejum costumam ser os últimos a se deteriorar

À medida que você se torna mais diabético e sua resposta à insulina de segunda fase enfraquece, pode levar quatro ou cinco horas para que as células beta secretem insulina suficiente para reduzir o nível de açúcar no sangue ao nível de jejum. E, de fato, durante o dia, o açúcar no sangue pode nunca voltar ao nível de jejum, porque a glicose proveniente de sua próxima refeição entra na corrente sanguínea antes que a glicose da refeição anterior seja completamente eliminada. Somente à noite, enquanto você está dormindo, suas células beta podem finalmente secretar insulina suficiente para baixar o açúcar no sangue o suficiente para que você acorde com um nível normal de açúcar no sangue em jejum.

No entanto, uma vez que precisou de toda a insulina que suas células beta podiam produzir para voltar ao açúcar normal no sangue, elas não tiveram chance de armazenar insulina extra para cuidar do seu café da manhã. Assim que você jogar aquele pãozinho matinal pela escotilha, a glicose no sangue aumentará e, mais uma vez, suas células beta terão de passar muitas horas tentando baixá-lo.

Eventualmente, mesmo as longas horas da noite não serão tempo suficiente para suas células beta produzirem insulina suficiente para trazer o açúcar no sangue de volta ao normal, e agora, talvez uma década depois de atingir os números pós-refeição de diabéticos, você finalmente começar a ver os níveis de açúcar no sangue do diabético em jejum.

Esse processo explica por que, para muitas pessoas que se tornam diabéticas - principalmente mulheres de meia-idade, o nível de açúcar no sangue em jejum é a última medida a se tornar anormal. Somente quando uma noite inteira não é longa o suficiente para as células beta reduzirem o açúcar no sangue aos níveis normais ou quase normais, você se torna diabético por meio de um teste de açúcar no sangue em jejum.

A espiral da morte do açúcar no sangue em jejum

Quando as células beta não devem mais manter o açúcar no sangue em jejum normal, isso geralmente é um sinal de que o pâncreas não tem mais capacidade de células beta suficiente para acompanhar a produção mesmo de baixos níveis de insulina necessária para a secreção de insulina basal. Isso geralmente sinaliza que ocorreu uma quantidade crítica de morte irreversível de células beta.

Quando isso acontece, o controle do açúcar no sangue pode se deteriorar rapidamente. Isso ocorre porque quando as células beta não podem mais fornecer uma liberação estável de insulina basal, o fígado interpreta o nível muito baixo de insulina em jejum como um sinal de que é hora de aumentar o açúcar no sangue. Então, não importa qual seja a concentração real de açúcar em seu sangue, o fígado despeja uma grande dose de glicose na corrente sanguínea.

Este efeito explica por que o açúcar no sangue em jejum tende a não se deteriorar lenta e continuamente, mas freqüentemente aumenta repentinamente de 50 mg / dl (2,8 mmol / L) ou mais. Esse aumento repentino é um sinal de que o nível de insulina caiu tanto que o fígado interpretou isso como um sinal de açúcar no sangue perigosamente baixo e começou a despejar a glicose.

Uma síndrome diferente: glicose de jejum prejudicada com controle normal pós-refeição

Há um pequeno número de pessoas, geralmente homens, cujo açúcar no sangue em jejum aumenta bastante, talvez até na faixa dos diabéticos, enquanto o açúcar no sangue após as refeições permanece normal ou quase normal. Esta parece ser uma síndrome ligeiramente diferente. Os cientistas especulam que essas pessoas podem ter um defeito que afeta sua capacidade de secretar a liberação de insulina basal que ocorre durante o jejum e o sono.

O ponto sem retorno para o açúcar no sangue em jejum?

Um estudo com 344 pessoas publicado em novembro de 2007 examinou a relação entre o açúcar no sangue em jejum e a presença de síndrome metabólica. Eles dividiram seus assuntos de estudo em quatro grupos de açúcar no sangue em jejum, em vez dos três habituais. Os grupos foram: Normal (<101 mg / dl ou 5,6 mmol / L), FBG1 (101-109 mg / dl 5,6 e 6,0 mmol / L), FBG2 (110-124 mg / dl 6,1-6,9 mmol / L) e Diabético (> 125 mg / dl 7 mmol / L).

Isso é incomum, porque a maioria dos estudos agrupa as pessoas com açúcar no sangue em jejum entre 100 e 110 mg / dl (o grupo FBG1) com o grupo normal ou pré-diabético. Separando aquele grupo separadamente, foi possível descobrir uma relação entre o açúcar no sangue em jejum e a saúde que, de outra forma, poderia não ter sido percebida. E foi exatamente isso o que aconteceu.

Este estudo descobriu que as pessoas no grupo FBG2 tinham a mesma incidência de síndrome cardiovascular e metabólica que as pessoas com diabetes. O que confirma o que vimos acima: para a maioria das pessoas, a deterioração do açúcar no sangue em jejum acima de 110 mg / dl ocorre apenas após muitos anos de exposição a níveis muito elevados de açúcar no sangue pós-refeição e quando o açúcar no sangue em jejum se deteriora tanto, as complicações diabéticas, principalmente as doenças cardíacas, estão bem estabelecidas.

Em contraste, o grupo FBG1 intermediário era muito mais normal no que diz respeito aos marcadores de síndrome cardiovascular e metabólica. Isso sugere que o açúcar no sangue em jejum entre 100 mg / dl e 110 mg / dl deve ser tratado como um divisor de águas importante e que se você testar essa faixa de açúcar no sangue em jejum em uma triagem, deve tomar medidas agressivas para reduzir sua pós- açúcar no sangue da refeição, porque você detectou a anormalidade cedo o suficiente para ser capaz de prevenir a deterioração cardiovascular.

Fatores de risco cardiovascular clássicos de acordo com os níveis de glicose no plasma em jejum Sergio Martinez-Hervasa, et al. European Journal of Internal Medicine Volume 19, Issue 3, May 2008, Pages 209-213

Quantas células beta precisam morrer para bagunçar permanentemente o controle do açúcar no sangue?

Esta pergunta foi respondida por uma série de autópsias que uma equipe de pesquisadores realizou em pâncreas retirados de pacientes da Clínica Mayo cujos históricos médicos eram conhecidos. Eles descobriram que os pacientes diagnosticados como diabéticos tinham 63% menos massa de células beta do que pessoas normais - o que eles atribuíram à morte das células beta, não diminuindo no tamanho das células individuais.

Pessoas obesas que não eram diabéticas tinham 50% mais células beta do que o normal.

Eles também descobriram que o pâncreas de pacientes obesos não diabéticos que foram diagnosticados com glicose de jejum alterada - definida como açúcar no sangue em jejum entre 110 mg / dl e 125 mg / dl (6,1 e 6,9 ​​mmol / L) também perderam quantidades significativas de células - 40% delas. O mesmo estudo descobriu que pessoas magras com diabetes tipo 2 tinham mais células beta mortas em suas ilhotas do que pessoas obesas com diabetes.

Use este entendimento para impedir que seu diabetes progrida

Pessoas cujos níveis de açúcar no sangue em jejum aumentaram junto com seus números após as refeições geralmente perderam mais a função das células beta do que aqueles que ainda mantêm os níveis de açúcar no sangue em jejum normais ou quase normais. É por isso que, assim que você descobrir que seu nível de açúcar no sangue após as refeições está subindo além do normal, é tão importante começar a controlar imediatamente esses níveis de açúcar no sangue anormais após as refeições. Ao fazer isso, você pode diminuir qualquer resistência à insulina, preservar as células beta restantes e evitar que o açúcar no sangue em jejum se deteriore.

Mesmo após o diagnóstico de glicose plasmática em jejum para diabéticos tipo 2, você ainda pode ter um bom número de células beta restantes - algo em torno de 40 a 60%. Se você puder reduzir sua resistência à insulina por meio da perda de peso, exercícios e uso de medicamentos que combatam a resistência à insulina, e se você mantiver a ingestão de carboidratos baixa para evitar o aumento do açúcar no sangue, essas células poderão produzir insulina suficiente para controlar o sangue açúcar.

Ainda mais importante, se você mantiver o açúcar no sangue abaixo do limite de danos de 140 mg / dl (7,8 mmol / L) em todos os momentos, poderá evitar que a glucotoxicidade mate o resto dessas células.

Descanso de célula beta

Alguns estudos, principalmente em culturas de células e modelos animais, demonstraram que dar um descanso às células beta estressadas pode, às vezes, restaurar a função. Alguns estudos sugerem que isso também pode ser feito em humanos.

Uma forma de "descansar" as células beta é usar insulina injetada assim que o diabetes tipo 2 for diagnosticado, principalmente se o açúcar no sangue estiver muito alto no momento do diagnóstico. Se você aliviar o fardo de suas células beta suplementando com insulina, há alguma sugestão de que elas podem recuperar parte de sua capacidade de produzir insulina mais tarde, para que você possa interromper a insulina e manter um controle muito melhor. Você ainda terá que limitar os carboidratos e resolver quaisquer problemas que tenha com a resistência à insulina por meio da perda de peso, exercícios e drogas sensibilizadoras à insulina. Mas será mais fácil para você fazer isso.

Aprender mais

Os padrões nos quais o diabetes se desenvolve . Uma continuação desta discussão também apresentada neste site.

REFERÊNCIAS

Liberação Fásica de Insulina e Regulação Metabólica no Diabetes Tipo 2. Stefano Del Prato, Piero Marchetti e Riccardo C. Bonadonna. Diabetes 51: S109-S116, 2002

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Déficit de células beta e aumento da apoptose de células beta em humanos com diabetes tipo 2. Alexandra E. Butler, Juliette Janson, Susan Bonner-Weir, Robert Ritzel, Robert A. Rizza e Peter C. Butler. Diabetes 52: 102-110, 2003