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2b diabete 2b diabete Presentation Transcript

  • FISIOPATOLOGIA DELL’OMEOSTASI DEL GLUCOSIO: DIABETE
  • GLICEMIA normale : concentrazione di glucosio nel plasma 90 mg/100 ml
  • • Il plasma è il liquido in cui sono sospese le cellule del sangue. Il plasma è ottenuto dal sangue a cui si aggiunge un anticoagulante, es. citrato o eparina. Il sangue viene quindi centrifugato per separare il plasma dalle cellule. • Per ottenere il siero, il sangue viene lasciato coagulare, e poi centrifugato per separare la fase liquida dalla parte corpuscolare. Rispetto al plasma, il siero non contiene alcune proteine della coagulazione , principalmente il fibrinogeno
  • DIABETE • MANCATA FUNZIONE DELLA INSULINA • IPERGLICEMIA (alta concentrazione di glucosio nel sangue) • GLICOSURIA (glucosio nelle urine)
  • Tipo di diabete Patogenesi Manifestaz. cliniche Trattamento InsulinoDipendente (IDDM) o Tipo I Distruzione autoimmune cellule β (autoanticorpi anti-insulina/cell. β nel 95% dei casi) Deficit insulinico assoluto (risp. a glucagone): ↑↑ gluco-neogenesi e lipolisi → chetosi Poliuria polidipsia polifagia dimagrimento chetosi → acidosi Coma chetoacidosico Insulina, dieta, attività fisica, monitoraggio glicemia: auto-test 3xdie glicemia a digiuno Hb glicosilata ogni 46 mesi Insulinoindipendente (NIDDM) o Tipo II Insulino-resistenza associata a ridotta secrez. insulinica Deficit insulinico relativo (no chetoacidosi) Asintomatico, esordio graduale (faticabilità, infezioni ricorrenti, storia di diabete gestazionale) No chetosi Coma iperosmolare non acidosico Ipoglicemizzanti orali o insulina; dieta, regolare attività fisica, monitoraggio: auto-test glicemia a digiuno Hb glicosilata ogni 46 mesi
  • Definizione del diabete di tipo I (diabete mellito ) • Il diabete mellito viene definito dalla presenza di una iperglicemia cronica, secondaria a un difetto di produzione e/o di azione dell’insulina. • L’iperglicemia cronica induce una serie di complicanze sistemiche che interessano in particolare occhi, reni, sistema cardiovascolare e sistema nervoso.
  • I markers del metabolismo glicidico • Glicemia – Variazioni fisiologiche (a digiuno 70-110 mg/dl; aumento postprandiale, generalmente < 140 mg/dl; diminuzione con l’esercizio fisico) • Glicosuria – Definizione: presenza di glucosio nelle urine – Generalmente patologica, si verifica quando viene superata la soglia di riassorbimento renale del glucosio (circa 180 mg/dl) – Se abbondante determina aumento del volume urinario  poliuria (diuresi > 2500 cc/24h circa ) • Emoglobina glicosilata (HbA1c) – Frazione dell’emoglobina capace di legare il glucosio, utilizzata come marker dei valori medi di glicemia nelle ultime settimane
  • (75grammi)
  • nella reazione catalizzata dalla glucosio ossidasi (GOD), una flavoproteina di origine batterica preparata commercialmente da Aspergillus niger, il glucosio viene ossidato ad acido gluconico con produzione stechiometrica di H2O2 Glu + O2 + H2O → Glu-COOH + H2O2 la reazione della GOD viene accoppiata alla perossidasi (POD). L’ H2O2 viene scissa dalla POD in presenza di un accettore di O2 che si trasforma in un derivato colorato, la cui quantità viene determinata colorimetricamente (Assorbanza). Come accettori cromogenici di O2 vengono utilizzati derivati benzotiazolinici (ABTS) , oppure fenolo unitamente a 4aminofenazone.
  • • La determinazione enzimatica della glicemia mediante GOD è una metodica utilizzata nei sistemi di analisi automatizzata, gli Auto-Analyzers, che consentono di analizzare in successione numerosi campioni, prelevati automaticamente da una serie di contenitori. • Sul metodo enzimatico la GOD-POD si basa anche l’uso di speciali cartine poste in commercio con nomi diversi – Destrostix, Clinistix, B.M-test glucosio – le quali bagnate con il campione da esaminare assumono colorazioni di diversa intensità, e raffrontate ad una scala cromatica standard permettono una lettura diretta ed immediata della concentrazione di glucosio nel campione. Sono utilizzate per la determinazione della glicosuria.
  • • Sono anche di uso comune piccoli strumenti dedicati, che si possono considerare come dei biosensori selettivi per il glucosio, con i quali è possibile rilevare molto rapidamente il valore della glicemia; vengono utilizzati correntemente e personalmente dai soggetti diabetici.  Definizione di Biosensore: è un dispositivo analitico che utilizza un mediatore biologico per rilevare selettivamente e con molta sensibilità, analiti chimici o biologici. Ciò viene solitamente ottenuto accoppiando il mediatore biologico ad un opportuno sistema di trasduzione, il quale converte la risposta biochimica in un segnale fisico quantificabile e processabile.
  • Biosensori
  • • • • • • Componenti di un Biosensore Biorecettore ⇒ Trasduttore ⇒ Processore Analita: microorganismi, oligonucleotidi, metaboliti, antigeni, anticorpi, proteine, enzimi, ioni. Biorecettore: microorganismi, recettori, antigeni, anticorpi, enzimi, tessuti, oligonucleotidi. Trasduttore: elettrochimico (intensità di corrente, potenziale, conducibilità), ottico (assorbanza), colorimetrico (temperatura), acustico (frequenza), piezoelettrico (frequenza di vibrazione).
  • • Utilizzano come biorecettore glucosio ossidasi alcuni lettori ottici, che sfruttando su striscie reattive la reazione della glucosio ossidasi/POD, permettono di determinare l’intensità della colorazione formatasi e calcolare immediatamente il valore della glicemia. • Nelle striscie sono fissati la glucosio ossidasi, la perossidasi ed il reattivo cromogeno
  • • Altri stumenti, come AccuCheck, sfruttano un enzima diverso ed un metodo diverso di rilevazione dei risultati. L’enzima è la glucosio ossidasi che ossida il glucosio a gluconolattone. Per la rilevazione dei risultati si utilizza un trasduttore elettrochimico amperometrico; . GOD Glucosio + O2  H2O2 + acido gluconico • i sensori amperometrici riescono a misurare la variazione della pressione parziale di ossigeno che viene consumato con la riduzione al catodo o l'ossidazione di H2O2 all'anodo . • I sensori amperometrici più sviluppati per l’analisi del glucosio sono quelli in cui un anodo di platino polarizzato a circa 600mV rispetto ad un elettrodo di riferimento • Elettrodi di Clark modificati
  • Sensori amperometrici A Reazione del glucosio provoca una riduzione della presione parziale di O2 che viene misurata con l’elettrodo di Clark Elettrodo AgAgcl KCl Elettrodo Clark: corrente proporzionale alla pressione parziale di O2 Elettrodo Pt Page  40 Strato Enzimatico Membrana O2 Permeabile Campione sangue
  • Esochinasi: Glu + ATP > Glu-6P + ADP Glu-6P deidrogenasiGlu-6P + NADP > 6Pgluconato + NADPH
  • Dosaggio della Glicemia Esochinasi/Glu6P deidrogenasi di NADPH (338nm)
  • Insulina Ormone peptidico (51 AA, PM = 5807 Da);Liberazione del peptide C con formazione di Insulina (2 catene; a = 30 AA + b = 21 AA), legate da 2 ponti disolfuro);Metodo di determinazione: Immunometrico (Ab monoclonali);Valori di riferimento = 6-100 mU/L;Test funzionali = TTGV = somministrare per i.v. 0,5mg/kg glucosio e misurare l’insulina in fase 1 (1-3-5-10 min): la somma dell’insulina ad 1 e a 3 min è > 100 mU/L in condizioni normali.
  • Glucosio sorbitolo fruttosio
  • Alterazioni biochimiche dei tessuti secondarie all’iperglicemia cronica • Glicosilazione di numerosi proteine cellulari e extra-cellulari – Emoglobina glicosilata e fruttosamina circolanti (markers di equilibrio glicemico) – Glicosilazione di collagene e proteine a lunga vita con formazione di complessi AGE che alterano la matrice vascolare  contribuiscono a microangiopatia /glomerulopatia. • Stress ossidativo – Aumentata produzione di ione superossido a livello della catena respiratoria mitocondriale, di radicali liberi  disfuzione endoteliale che favorisce l’ateroma e le sue complicanze. • Aumentata produzione di sorbitolo (via dei polioli) – Glucosio  sorbitolo poco diffusibile  rigonfiamento cellulare osmotico  es: cataratta
  • Le complicanze del diabete • La microangiopatia diabetica – Alterazioni specifiche del microcircolo  retinopatia, nefropatia e neuropatia diabetiche • La macroangiopatia diabetica – Ateromatosi precoce e diffusa  complicanze cardiovascolari • Altre complicanze – Aumentata sensibilità alle infezioni – Cataratta – Piede diabetico
  • La microangiopatia diabetica 1. La RETINOPATIA diabetica • Retinopatia semplice  proliferativa • Altre complicanze visive: glaucoma, cataratta..  “oftalmopatia diabetica” complessa con calo del visus 2. La NEFROPATIA diabetica • • 3. Glomerulopatia diabetica  IRC progressiva Fattori aggravanti: macroangiopatia e ipertensione La NEUROPATIA diabetica • Patogenesi mista: microangiopatia + danni metabolici diretti (polioli, alterazioni della mielina…)
  • Emoglobina A1 + glucosio  Emoglobina glicosilata A1c (non enzimatica)
  • Presentazione clinica del diabete di tipo 1 • Rappresenta < 10 % dei casi di diabete • Una patologia dell’ età evolutiva  essenzialmente bambini e adolescenti, più raramente adulti giovani (90 % < 20 anni) – Tipicamente magri – Con l’aumento dell’obesità infantile fino a 20-25 % dei nuovi casi sono obesi • Esordio tipicamente subacuto/acuto – Subacuto: poliurodipsia, dimagrimento – Acuto: cheto-acidosi
  • Fisiopatologia del diabete di tipo 1 • La carenza insulinica determina l’incapacità delle cellule (in particolare adipose e muscolari) ad utilizzare il glucosio, con 2 conseguenze immediate: 1. Accumulo di glucosio nel plasma  iperglicemia marcata  superamento della soglia renale di riassorbimento  glicosuria  poliuria  poliurodipsia 2. Utilizzo di fonti alternative di energia • • • Riserve lipidiche  perdita di massa grassa Riserve proteiche  perdita di massa magra (muscolare) dimagrimento Nella cheto-acidosi diabetica si associano carenza insulinica e iperproduzione di glucagone
  • Tipo di diabete Patogenesi Manifestaz. cliniche Trattamento InsulinoDipendente (IDDM) o Tipo I Distruzione autoimmune cellule β (autoanticorpi anti-insulina/cell. β nel 95% dei casi) Deficit insulinico assoluto (risp. a glucagone): ↑↑ gluco-neogenesi e lipolisi → chetosi Poliuria polidipsia polifagia dimagrimento chetosi → acidosi Coma chetoacidosico Insulina, dieta, attività fisica, monitoraggio glicemia: auto-test 3xdie glicemia a digiuno Hb glicosilata ogni 46 mesi Insulinoindipendente (NIDDM) o Tipo II Insulino-resistenza associata a ridotta secrez. insulinica Deficit insulinico relativo (no chetoacidosi) Asintomatico, esordio graduale (faticabilità, infezioni ricorrenti, storia di diabete gestazionale) No chetosi Coma iperosmolare non acidosico Ipoglicemizzanti orali o insulina; dieta, regolare attività fisica, monitoraggio: auto-test glicemia a digiuno Hb glicosilata ogni 46 mesi
  • Fisiopatologia del diabete di tipo 2 • Caratterizzato da 2 elementi essenziali – Insulino-resistenza: inadeguata utilizazione del glucosio da parte delle cellule, che non rispondono normalmente alla stimolazione insulinica; il difetto può essere di tipo prerecettoriale, recettoriale o post-recettoriale. – Difetto della β-cellula: anche se inizialmente relativo (la secrezione insulinica è a lungo conservata), è ormai ammesso che l’insorgenza del diabete di tipo 2 è legata a una produzione di insulina insufficiente a compensare la resistenza insulinica
  • Fattori di rischio per il diabete di tipo 2 • Il diabete di tipo 2 è il più frequente (> 90 % dei casi di diabete) • Tipicamente caratteristico dell’ età matura (> 40 anni), interessa pazienti sempre più giovani • Fattori di rischio – – – – Familiarità ++ (ereditarietà multigenica) Età Obesità Stile di vita: alimentazione e sedentarietà • Patologie associate (frequenti) – Dislipidemia, sindrome metabolica..
  • MICROINFUSORE Pompa per l’infusione di insulina, costituita da: COMPUTER che consente la programmazione di 48 diverse velocità di infusione SISTEMA DI INFUSIONE: pistone siringa che eroga insulina (analogo ad azione rapida) in un piccolo catetere di Teflon da posizionare sottocute mediante un ago introduttore rimovibile