Endocrine pancreas

871 views

Published on

แหล่งข้อมูล: http://biochem.md.chula.ac.th/Data/Endocrine%20for%20upload/Endocrine%20pancreas.pdf

Published in: Health & Medicine
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
871
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
10
Actions
Shares
0
Downloads
22
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Endocrine pancreas

  1. 1. 1 THE ENDOCRINE PANCREAS ศ.นพ.พิสิฐ ตั้งกิจวานิชย์ Key Concepts  The endocrine pancreas produces the hormones insulin and glucagon, which play major roles in regulating fuel homeostasis in both the fed and fasted states.  Insulin is secreted primarily in response to an increased blood glucose level. Glucagon is secreted in response to a decreased blood glucose level.  Insulin directs the storage of excess nutrients in the form of glycogen, triacylglycerol and protein. The major tissue targets of insulin are muscle, liver and adipose tissue. Glucagon directs the movement of stored nutrients into the bloodstream. Liver is the primary physiological target of glucagon.  In the fed state, the actions of insulin predominate in tissues and nutrients are stored. In the fasted state, the actions of glucagon predominate and stored nutrients are mobilized.  Diabetes mellitus (DM) occurs when there is a deficiency in insulin action, as a result of either impairment in insulin secretion, or impairment in insulin action in its target tissues.
  2. 2. 2 THE ENDOCRINE PANCREAS 1. OVERVIEW ตับอ่อน (pancreas) เป็นอวัยวะที่มีหน้าที่สําคัญ 2 ประการคือ 1.ผลิตเอนไซม์สําหรับย่อยอาหาร (exocrine functions) เช่น เอนไซม์ lipase และ amylase ซึ่งสร้างจาก pancreatic acini และหลั่งเข้าสู่บริเวณลําไส้เล็กส่วนต้น (duodenum) 2.ผลิตฮอร์โมนหลายชนิด (endocrine functions) ที่สําคัญได้แก่ insulin และ glucagon ซึ่งสร้างจาก beta cells และ alpha cells ของ islets of Langerhans ตามลําดับ ฮอร์โมนทั้งสองชนิดนี้มีหน้าที่ควบคุมระดับน้ําตาลใน เลือดให้อยู่ในเกณฑ์ปกติ นอกจากนี้ตับอ่อนยังสร้างฮอร์โมนอื่นๆเช่น somatostatin และ pancreatic polypeptide จาก delta cells และ F cells ตามลําดับ ฮอร์โมนทั้งหมดนี้จะถูกหลั่งเข้าสู่กระแสเลือดเมื่อมีการกระตุ้นที่เหมาะสม รูปที่ 1 แสดง islets of Langerhans ของตับอ่อนซึ่งประกอบด้วย beta cells 60%, alpha cells 25% และ delta cells ประมาณ 10% ในแต่ละคนมีจํานวน islets of Langerhans ประมาณ 1-2 ล้าน 2. INSULIN Insulin เป็นฮอร์โมนโปรตีนชนิดแรกถูกค้นพบโดย Frederick Banting และ Charles Best เมื่อ ปี ค.ศ. 1922 2.1. Structure โมเลกุลของ insulin มีน้ําหนักโมเลกุลประมาณ 5807 ดาลตัน ประกอบด้วย polypeptide 2 สาย คือสาย A (มีกรดอะมิโน 21 ตัว) และสาย B (มีกรดอะมิโน 30 ตัว) ทั้งสองสายเชื่อมกันด้วย disulfide bond 2 พันธะที่ ตําแหน่ง A7 กับ B7 และ A20 กับ B19 นอกจากนี้ภายในสาย A ยังมี disulfide bond เชื่อมระหว่างกรดอะมิโน ตําแหน่งที่ A6 กับ A11 2.2 Biosynthesis การสร้าง insulin เกิดขึ้นภายใน rough endoplasmic reticulum (RER) ของ beta cells โดยมียีนที่ควบคุม อยู่บน chromosome ที่ 11 ฮอร์โมนนี้ถูกสร้างขึ้นมาในรูปของ inactive hormone ก่อนเรียกว่า preproinsulin ซึ่งมี น้ําหนักโมเลกุลประมาณ 11,500 ดาลตัน หลังจากนั้นจะถูกเปลี่ยนเป็น proinsulin ซึ่งมีน้ําหนักโมเลกุลประมาณ 9,000 ดาลตัน ก่อนที่จะถูกเปลี่ยนเป็น insulin ซึ่งเป็น active hormone โดยมีการตัดส่วน Connecting peptide (C- peptide) ออก (รูปที่ 2) ซึ่งเกิดขึ้นภายใน golgi apparatus ดังนั้นปริมาณของ C-peptide จะเท่ากันกับปริมาณของ insulin ที่ร่างกายสร้างขึ้นเสมอ insulin และ C-peptide ถูกบรรจุอยู่ใน secretory granules ซึ่งอยู่ใน cytosol เพื่อรอ
  3. 3. 3 การหลั่งออกจากเซลล์เข้าสู่เลือดโดยขบวนการ exocytosis นอกจากนี้พบว่าประมาณน้อยกว่าร้อยละ 10 ของฮอร์โมน ที่หลั่งออกมายังคงอยู่ในรูปของ proinsulin ในทางคลินิกสามารถวิเคราะห์หาปริมาณของ insulin ที่สร้างขึ้นจาก beta cells (endogenous insulin) โดยการวัดปริมาณของ insulin โดยตรงหรือการวิเคราะห์หา C-peptide หรือ proinsulin รูปที่ 2 โครงสร้างของโมเลกุล proinsulin 2.3. Metabolism เมื่อ insulin ถูกหลั่งเข้าสู่เลือด จะอยู่ในรูปอิสระ (unbound form) เนื่องจากไม่มีโปรตีนขนส่ง (carrier protein) โดยมี half life (t1/2) ค่อนข้างสั้นประมาณ 3-5 นาที การที่มี half life สั้นนี้มีความสําคัญในการควบคุมระดับ น้ําตาลในเลือดให้อยู่ในระดับที่ปกติและไม่มีการเปลี่ยนแปลงมากจนเกิดอันตรายต่อร่างกาย ประมาณร้อยละ 50-60 ของ insulin จะถูกขจัดที่ตับ ส่วนน้อยที่ไตและกล้ามเนื้อลาย โดยอาศัยเอนไซม์ 2 ระบบคือ 1. Insulin specific protease พบมากในตับ ไต กล้ามเนื้อลายและรก 2. Hepatic glutathione-insulin transhydrogenase พบมากที่ตับ 2.4. Control of insulin secretion ในคนปกติจะมีการหลั่ง insulin ประมาณ 40-50 units ต่อวัน หรือประมาณร้อยละ 15-20 ของ insulin ทั้งหมด ที่มีอยู่ในตับอ่อน กลไกสําคัญที่ควบคุมการหลั่ง insulin ได้แก่ (ตารางที่ 1) ตารางที่ 1 Regulator of insulin release Major Minor Glucose + Amino acid + Neural input1 + Gut hormone2 + Epinephrine - + = stimulates; - = inhibits; Neural input1 = ANS จาก Vagus nerve; Gut hormone2 เช่น gastric inhibitory peptide (GIP) และ glucagonlike polypeptide-1 (GLP-1) เป็นต้น
  4. 4. 4 ระดับกลูโคสในเลือดที่สูงขึ้นเป็นตัวกระตุ้นที่สําคัญที่สุดของการหลั่ง insulin ในภาวะอดอาหาร (fasting) ระดับ น้ําตาลในเลือดจะประมาณ 80-90 mg/dl และมีการหลั่ง insulin เพียงเล็กน้อยเท่านั้น (ประมาณ 25 ng/min/kg ของ น้ําหนักตัว) แต่ถ้ามีการเพิ่มของระดับน้ําตาลอย่างรวดเร็ว เช่นภายหลังการรับประทานอาหารที่มีคาร์โบไฮเดรตสูง จะมีการ หลั่ง insulin เพิ่มมากขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยแบ่งเป็น 2 ระยะ ดังนี้ (รูปที่ 3A) 1. ระดับ insulin จะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วประมาณ 10 เท่าของค่าปกติภายในเวลา 3-5 นาทีภายหลังการเพิ่มของ ระดับน้ําตาล กลไกนี้เกิดจากหลั่งของ insulin ที่เก็บไว้ใน granules อย่างไรก็ตามระดับของ insulin จะลดลงภายในเวลา 5-10 นาทีต่อมา เนื่องจาก insulin มี half life ที่ค่อนข้างสั้น 2. ระดับของ insulin ในเลือดจะสูงขึ้นอีกครั้ง ประมาณ 15 นาทีต่อมาและมีระดับสูงกว่าครั้งแรกภายในเวลา 2- 3 ชั่วโมง ขั้นตอนนี้เกิดจากการหลั่งของ insulin ที่เหลือเก็บไว้ใน granules ร่วมกับมีการสร้าง insulin ขึ้นใหม่จากการ กระตุ้นของเอนไซม์ต่างๆที่เกี่ยวข้อง รูปที่ 3 A) แสดงการเพิ่มของ insulin ในเลือดภายหลังการเพิ่มของระดับกลูโคสอย่างรวดเร็วมากกว่าปกติ 2-3 เท่า B) การหลั่งของ insulin เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงระดับกลูโคสในเลือด เมื่อระดับกลูโคสในเลือดสูงขึ้นมากกว่า 100 mg/dl จะมีอัตราการหลั่งของ insulin ในเลือดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว เพื่อลดระดับของน้ําตาลให้ลงมาอยู่ในเกณฑ์ปกติ ซึ่งบางครั้งอาจมากกว่า 10-25 เท่าของระดับปกติที่ไม่มีการกระตุ้นใดๆ (basal level) อัตราการหลั่งของ insulin จะมากที่สุด (maximal response) เมื่อกลูโคสในเลือดเพิ่มถึง 400-600 mg/dl (รูปที่ 3B) ภายหลังจากมีการหลั่ง insulin เข้าสู่เลือดแล้ว จะมีการสร้าง insulin โมเลกุลใหม่เกิดขึ้นทดแทนจนกว่าระดับ กลูโคสในเลือดจะกลับสู่ระดับปกติ กลไกที่กลูโคสกระตุ้น beta cells ให้หลั่ง insulin นั้นเชื่อว่าเกิดขึ้นเมื่อกลูโคสผ่านเข้าเซลล์โดยอาศัยตัวขนส่ง กลูโคสชนิดที่ 2 (glucose transporter 2; GLUT-2) หลังจากนั้นกลูโคสจะถูกเปลี่ยนเป็น glucose-6-phosphate โดย เอนไซม์ gulcokinase ซึ่งเป็น rate-limiting step ของเมแทบอลิซึมของกลูโคสใน beta cells เนื่องจากค่า Km ของ เอนไซม์นี้ต่อกลูโคสค่อนข้างสูง ทําให้ความแน่น (affinity) ในการจับกับกลูโคสค่อนข้างต่ํา ดังนั้นจึงส่งผลให้ระดับการ ตอบสนองจะแปรตามระดับกลูโคสที่เปลี่ยนแปลงในเลือด หลังจากนั้น glucose-6-phosphate จะถูกเมแทบอไลส์ต่อไป จนได้เป็น ATP ทําให้อัตราส่วนของ ATP/ADP ในเซลล์สูงขึ้น ส่งผลให้ ATP-sensitive K+ channel ถูกยับยั้งและทําให้ โปรแทสเซียมไอออน (K+ ) ออกจากเซลล์ไม่ได้ ทําให้เกิด depolarization ที่เยื่อหุ้มเซลล์ตามมาและมีการกระตุ้น voltage–gated calcium channel เพื่อเปิดให้มีการขนส่งแคลเซียมไอออน (Ca2+ ) เข้าสู่เซลล์ ทําให้ระดับ Ca2+ ในเซลล์ สูงขึ้น ส่งผลให้มีการกระตุ้นการสร้าง microtubules จากการรวมตัวกันของโปรตีน tubulin และทําให้เกิดการเคลื่อนที่ ของ granules มาที่เยื่อหุ้มเซลล์เพื่อปลดปล่อย insulin ออกจากเซลล์ (รูปที่ 4)
  5. 5. 5 รูปที่ 4 แสดงกลไกการกระตุ้น beta cells ให้หลั่ง insulin โดยกลูโคส ปัจจัยอื่นๆที่มีผลต่อการหลั่ง insulin ได้แก่ Amino acids โดยเฉพาะ arginine และ lysine แม้ว่าการกระตุ้นของกรดอะมิโนที่มีผลต่อระดับของ insulin จะไม่มากเหมือนกับการกระตุ้นของกลูโคส อย่างไรก็ตามในภาวะที่มีระดับน้ําตาลในเลือดสูงอยู่แล้ว กรดอะมิโนจะสามารถ กระตุ้นการหลั่งของ insulin ได้มากกว่าเดิมประมาณ 2 เท่า แสดงว่ากรดอะมิโนสามารถเพิ่มฤทธิ์ (potentiation) ของ กลูโคสในการกระตุ้นการหลั่งของ insulin ให้มากขึ้นได้ Gut hormones ที่มีฤทธิ์กระตุ้นการหลั่งของ insulin ที่สําคัญได้แก่ gastric inhibitory peptide (GIP) และ glucagon-like polypeptide-1 (GLP-1) ซึ่งรวมเรียกว่า incretin ฮอร์โมนเหล่านี้จะเพิ่มมากขึ้นภายหลังการรับประทาน อาหารแต่ละมื้อ เพื่อเป็นการเตรียมพร้อมของร่างกายให้มีการเพิ่มสนองตอบต่อกลูโคสและกรดอะมิโนที่จะถูกดูดซึมเข้าสู่ เลือดหลังการรับประทานอาหาร ฮอร์โมนเหล่านี้ยังช่วยเพิ่มฤทธิ์ของกลูโคสในการกระตุ้นการหลั่ง insulin อีกด้วย เรียก กระบวนการควบคุมนี้ว่า entero-insular axis ดังนั้นเมื่อทําการวิเคราะห์หาระดับ insulin ในเลือด จะพบว่าการให้ กลูโคสโดยการรับประทานสามารถกระตุ้นการหลั่ง insulin ได้สูงกว่าการให้กลูโคสทางเส้นเลือด Other hormones and autonomic nervous system เช่น glucagon, growth hormone และ cortisol กระตุ้นการหลั่งของ insulin ให้เพิ่มมากขึ้น acetylcholine ซึ่งเป็นสารสื่อประสาท (neurotransmitter) จาก postganglionic fibers ของ parasympathetic nervous system สารนี้จะหลั่งมากขึ้นในช่วงการย่อยอาหาร พบว่า สามารถกระตุ้นการหลั่ง insulin ได้ ส่วน catecholamines ได้แก่ epinephrine และ norepinephrine ยับยั้งการสร้าง และการหลั่ง insulin ทําให้มีระดับน้ําตาลในเลือดสูงขึ้น โดยเฉพาะในขณะที่มีภาวะเครียด (stress) การบาดเจ็บ (trauma) หรือขณะที่ออกกําลังกายหนักๆเนื่องจากภาวะเหล่านี้ต้องการใช้พลังงานมาก 2.5 Mechanism of action Insulin ทํางานได้เมื่อมีการจับกับ receptor ที่จําเพาะที่เยื่อหุ้มเซลล์ insulin receptor เป็น glycoprotein ที่มีขนาด 340,000 ดาลตัน ควบคุมการสร้างโดยยีนที่อยู่บน chromosome ที่ 19 receptor นี้ประกอบด้วย 4 subunits คือ 2 และ 2 subunits ซึ่งจับกันเองโดย disulfide bond โดย -subunits อยู่ภายนอกเซลล์มีหน้าที่ จับกับ insulin ส่วน -subunits เป็นส่วนที่วางตัวผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ โดยส่วนของ -subunits ที่อยู่ภายในเซลล์ (cytosolic domain) แสดงบทบาทของ tyrosine kinase activity ที่มีการเหนี่ยวนําสัญญาณเซลล์ (signal
  6. 6. 6 transduction) ของโปรตีนหรือเอนไซม์ต่างๆที่เกี่ยวข้องเช่น insulin-receptor substrates (IRS) โดยการเติมหรือตัดหมู่ ฟอสเฟต (phosphorylation หรือ dephosphorylation) ซึ่งจะทําให้เกิดการเปลี่ยนแปลงต่างๆในระดับเซลล์ตามมา (รูป ที่ 5) หลังจากนั้น insulin จะถูกสลายใน lysosome ส่วน receptors ส่วนใหญ่จะถูกนํามาใช้ใหม่ได้อีก (receptor recycling) รูปที่ 5 กลไกการทํางานของ insulin receptor Transport of glucose into tissues insulin ช่วยให้กลูโคสผ่านเข้าไปในเซลล์ของเนื้อเยื่อต่างๆได้ดีขึ้น โดยเฉพาะเซลล์กล้ามเนื้อและเซลล์ไขมัน โดยกระตุ้นการทํางานของตัวขนส่งกลูโคสที่เรียกว่า glucose transporters (GLUT) โดยเฉพาะ GLUT-4 ที่มีอยู่ภายในเซลล์ให้เคลื่อนที่ไปยังบริเวณผิวของเซลล์และเป็นตัวพากลูโคสเข้าสู่เซลล์โดย อาศัยขบวนการที่เรียกว่า facilitated transport ซึ่งเป็นการขนส่งที่ไม่ต้องใช้พลังงาน (passive transport) เนื่องจาก กลูโคสเคลื่อนที่จากที่มีความเข้มข้นสูงนอกเซลล์เข้าสู่ที่มีความเข้มข้นต่ําภายในเซลล์ (รูปที่ 6) หลังจากนั้นกลูโคสจะถูก นําไปใช้ในขบวนการ glycolysis หรือ metabolic pathways อื่นๆต่อไป นอกจากกลูโคสแล้ว insulin ยังมีช่วยให้ สารอื่นๆ เช่นกรดอะมิโน โปแทสเซียมและฟอสเฟตผ่านเข้าเซลล์มากขึ้นอีกด้วย อย่างไรก็ตามการขนส่งกลูโคสผ่านเข้าในเซลล์ของเนื้อเยื่อบางชนิดไม่จําเป็นต้องอาศัย insulin (insulin- insensitive tissues) เช่นที่เซลล์เยื่อบุลําไส้ ที่ไตและ choroid plexus อาศัย glucose-Na+ co-transporter ซึ่ง เป็น active transport ส่วนที่ตับ สมอง เม็ดเลือดแดงหรือ cornea ใช้วิธี facilitated transport โดยผ่าน GLUT-1 ที่มี อยู่มากเพียงพอที่เยื่อหุ้มเซลล์โดยไม่ต้องอาศัย insulin รูปที่ 6 ฤทธิ์ของ insulin ในการกระตุ้นการขนส่งกลูโคสโดยใช้ GLUT-4 ที่เซลล์กล้ามเนื้อและไขมัน
  7. 7. 7 Time course of insulin actions insulin มีผลต่อขบวนการ metabolism ทั้งในระยะสั้น (short-term effects) และในระยะยาว (long-term effects) ตัวอย่างเช่นการขนส่งกลูโคสเข้าเซลล์ด้วยวิธี facilitated transport เกิดขึ้นภายในเวลาไม่กี่วินาทีหลังจากที่ insulin จับกับ receptor หรือการเกิด phosphorylation และการกระตุ้นการ ทํางานของเอนไซม์ต่างๆ ที่มีอยู่แล้วใช้เวลาเป็นนาทีหรือชั่วโมง ส่วนการสร้างเอนไซม์ที่สําคัญในขบวนการ glycolysis เช่น glucokinase, phosphofructokinase และ pyruvate kinase ต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงหรือวันเพื่อสร้างเอนไซม์ ขึ้นมาใหม่ (ดูตารางที่ 3 ประกอบ) 2.6 Metabolic effects of insulin Insulin เป็น anabolic hormone ที่สําคัญ มีฤทธิ์ตรงกันข้ามกับ counter-regulatory hormones อื่นๆ ที่เป็น catabolic hormone เช่น glucagon, epinephrine และ cortisol (ตารางที่ 2) insulin กระตุ้นการสร้างสารอาหาร โมเลกุลใหญ่เก็บสะสมไว้ในอวัยวะต่าง (promotes storage of nutrients) เช่น a. เปลี่ยนกลูโคสเป็น glycogen ที่ตับและกล้ามเนื้อ b. เปลี่ยน glycerol และ fatty acid เป็น triacylglycerols ที่ตับและเนื้อเยื่อไขมัน c. เร่งการผ่านกรดอะมิโนเขัาสู่เซลล์กล้ามเนื้อและสร้างเป็นโปรตีน ตารางที่ 2 Hormonal changes in metabolic states Hormonal changes Metabolic effects Anabolism insulin Increased formation of glucagon, epinephrine, cortisol glycogen, protein, triacylglycerols insulin Increased mobilization and Catabolism glucagon, epinephrine, cortisol breakdown of glucose, fatty acids, amino acids released from storage Carbohydrate metabolism ร้อยละ 50 ของกลูโคสที่ได้จากอาหารจะถูกนําไปใช้เป็นพลังงานโดยขบวนการ glycolysis ส่วนที่เหลือเปลี่ยนสภาพเป็น glycogen เก็บสะสมไว้ที่ตับและกล้ามเนื้อและ triacylglycerols เก็บสะสมไว้ที่ เซลล์ไขมัน Insulin เพิ่ม glycolysis ที่ตับโดยเพิ่มทั้งปริมาณและเร่งการทํางานของเอนไซม์ที่สําคัญ ได้แก่ glucokinase, phosphofructokinase-2 และ pyruvate kinase Insulin ยับยั้งการสร้าง glucose จากสารอื่น (gluconeogenesis) เช่น lactate, pyruvate, glycerol หรือ กรดอะมิโนโดยลดการสร้างเอนไซม์ที่สําคัญ ได้แก่ phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) Insulin เพิ่มการสร้าง glycogen (glycogenesis) โดยกระตุ้นเอนไซม์ glycogen synthase เป็น active form และลดการสลาย glycogen (glycogenolysis) โดยยับยั้งการทํางานของเอนไซม์ phosphorylase
  8. 8. 8 Lipid metabolism insulin ทําให้มีการเก็บสะสมไขมันที่เซลล์ไขมันเพิ่มมากขึ้น โดยการเร่งการสร้าง triacylglycerols จาก fatty acids (lipogenesis) และลดการสลาย triacylglycerols (lipolysis) โดยยับยั้ง hormone- sensitive lipase ทําให้ fatty acids ในเลือดต่ําลง นอกจากนี้ยังเร่งการขจัด (clearance) ของ VLDL และ LDL โดยเพิ่ม การทํางานของ lipoprotein lipase และลดการสร้างสาร ketone (ketogenesis) ที่ตับ Protein metabolism insulin ทําให้กรดอะมิโนเข้าสู่กล้ามเนื้อและนําไปสร้างเป็นโปรตีนได้ดีขึ้น เพิ่มการ สร้าง mRNA เพื่อใช้สร้างโปรตีนต่างๆ และลดการสลายโปรตีนในขบวนการ gluconeogenesis Cell replication insulin มีฤทธิ์กระตุ้น cell growth และ cell proliferation ตารางที่ 3 Actions of insulin Effects Target tissues A. Rapid effects (second-min) membrane transport of glucose muscle, adipose membrane transport of amino acids muscle, adipose, liver B Intermediate effects (min-hr) 1. CHO metabolism glycogen synthesis muscle, liver glycogenolysis muscle, liver glycolysis muscle, liver, adipose gluconeogenesis liver 2. Lipid metabolism triacylgycerol syntheis liver ,adipose lipolysis adipose cholesterol synthesis liver utilization of dietary lipid liver, adipose oxidation of FA liver, adipose ketogenesis liver 3. Protein metabolism protein synthesis liver, muscle, adipose protein degradation liver, muscle, adipose C. Long term effects promotion of cell growth promotion of cell division promotion of DNA Synthesis promotion of RNA Synthesis
  9. 9. 9 3. GLUCAGON glucagon เป็น counter-regulatory hormones ที่มีฤทธิ์ต้าน insulin มีหน้าที่สําคัญคือรักษาระดับน้ําตาลใน เลือดให้อยู่ในเกณฑ์ปกติโดยกระตุ้นการสร้างกลูโคสจากขบวนการ glycogenolysis และ gluconeogenesis ที่ตับ 3.1. Structure Glucagon เป็น polypeptide สายเดี่ยวที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 29 ตัวและมีขนาดโมเลกุล 3485 ดาลตัน โมเลกุล glucagon ของคนมีจํานวนและการเรียงตัวของกรดอะมิโนไม่แตกต่างกับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ํานมชนิดอื่นๆ 3.2. Biosynthesis การสร้าง glucagon จาก alpha cells ของ pancreatic islets เริ่มจากโมเลกุลขนาดใหญ่ที่เป็น inactive precursor ก่อน เรียกว่า proglucagon ซึ่งจะถูกเปลี่ยนเป็น active hormone เมื่อมีการกระตุ้นที่เหมาะสม เช่นเดียวกับ การสร้าง insulin 3.3 Metabolism ร้อยละ 30-40 ของ glucagon ในเลือดอยู่ในรูป free form และมี half life (t1/2) ประมาณ 5 นาที โดยถูก เมแทบอไลส์ที่ตับ 3.4 Control of Glucagon Secretion ปัจจัยที่กระตุ้นการหลั่งของ glucagon ได้แก่ กรดอะมิโน, cortisol, ความเครียดหรือการออกกําลังกาย รวมทั้งยา บางชนิด เช่น theophylline ส่วนปัจจัยที่ยับยั้งการหลั่งของ glucagon ได้แก่กลูโคส insulin, free fatty acids และ ketones ตารางที่ 4 Regulator of glucagon release Major Minor Glucose - Cortisol + Insulin - Neural (stress) + Amino acid + Epinephrine + + = stimulates; - = inhibits 3.5 Mechanism of Action Glucagon มีเป้าหมายหลักอยู่ที่ตับ รองลงมาคือเนื้อเยื่อไขมัน กลไกการออกฤทธิ์ของ glucagon เริ่มจากการ จับกับหน่วยรับหรือ receptor ที่จําเพาะซึ่งอยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ตับ โดยส่วนที่อยู่ด้านในเซลล์ติดอยู่กับ GTP- binding protein (G-protein) G-protein มีจํานวนหน่วยย่อย 3 หน่วย คือ ,  และ  ในสภาวะที่ไม่ถูกกระตุ้นหน่วย ย่อย  จะจับกับ GDP เมื่อมี glucagon มาจับกับหน่วยรับจะกระตุ้นให้หน่วยย่อย  รับ GTP เข้าแทนที่ GDP การเข้า จับของ GTP จําทําให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้างหน่วยย่อย  จนแยกออกจากหน่วยย่อยอื่นไปกระตุ้นการทํางาน ของเอนไซม์ adenylate cyclase เพื่อเปลี่ยน ATP เป็น cAMP จากนั้น cAMP จะกระตุ้น protein kinase A (cAMP- dependent protein kinase) ทําให้มีการเติมหมู่ฟอสเฟต (phosphorylation) ให้กับโปรตีนและเอนไซม์ต่างๆโดยเป็น
  10. 10. 10 ปฏิกิริยาต่อเนื่อง ผลที่ได้ก็คือมีการสลาย glycogen (glycogenolysis) เพิ่มขึ้นและลดการสร้าง glycogen ที่ตับ ทําให้ ระดับกลูโคสในเลือดสูงขึ้น (รูปที่ 7) รูปที่ 7 กลไกการออกฤทธิ์ของ glucagon 3.6 Metabolic Effects of Glucagon Glucagon กระตุ้น glycogenolysis, gluconeogenesis, lipolysis, ketogenesis และ proteolysis (ตารางที่ 5) ตารางที่ 5 Effects of Glucagon on Metabolism Effects Tissues Carbohydrate Metabolism glycogenolysis & gluconeogenesis liver glycogen synthesis & glycolysis liver Lipid Metabolism lipolysis adipose triglyceride synthesis liver ketogenesis liver Protein Metabolism proteolysis liver, muscle The insulin to glucagon ratio เนื่องจาก insulin และ glucagon มีผลต่อเมแทบอลิซึมในทิศทางตรงข้ามกัน ดังนั้นอัตราส่วนของฮอร์โมนทั้ง สอง (insulin/glucagon, I/G ratio) จึงมีความสําคัญมากกว่าความเข้มข้นสัมบูรณ์ (absolute concentrations) ของ ฮอร์โมนแต่ละชนิด
  11. 11. 11 ในสภาวะที่รับประทานอาหารใหม่ (Fed state) ระดับน้ําตาลในเลือดสูง อัตราส่วน I/G จะสูง insulin จะเป็น ตัวออกฤทธิ์หลักโดยเร่งการขนส่งสารอาหารต่างๆเข้าสู่เซลล์และเนื้อเยื่อ และเมื่อมีสารพลังงานที่ได้จากอาหารเหลือเกิน ความต้องการของร่างกาย เซลล์และเนื้อเยื่อต่างๆ จะสะสมพลังงานในรูปของ glycogen โดยเฉพาะที่ตับและกล้ามเนื้อ และ triacylglycerols ในเนื้อเยื่อไขมัน และกรดอะมิโนจะถูกนําไปสร้างเป็นโปรตีนของเนื้อเยื่อต่างๆ จึงเป็นช่วงเป็นการ สร้างและสะสมสารหรือ anabolic state ในระหว่างมื้ออาหาร (fasting state) เมื่อระดับน้ําตาลในเลือดต่ํา อัตราส่วน I/G จะต่ํา glucagon จะเป็นตัว ออกฤทธิ์หลัก ตับจะสลาย glycogen เป็นกลูโคสเพื่อช่วยรักษาระดับกลูโคสในเลือด เนื้อเยื่อต่างๆโดยเฉพาะเนื้อเยื่อไขมัน จะสลาย triacylglycerols (lipolysis) เป็นกรดไขมันเพื่อใช้เป็นสารพลังงาน กรดไขมันส่วนหนึ่งจะถูกนําไปที่ตับเพื่อสร้าง เป็น ketone bodies (ketogenesis) และตับจะมีการสร้างกลูโคสจากสารต่างๆ (gluconeogenesis) มากขึ้น 4. SOMATOSTATIN Somatostatin สร้างจาก delta cells ของตับอ่อน เป็น polypeptide ที่ประกอบด้วยกรดอะมิโนจํานวน 14 ตัวโดยมี disulfide bond เชื่อมระหว่าง cysteine ภายในโมเลกุล เรียกว่า S-14 และถ้ามีเพิ่มกรดอะมิโนอีก 14 ตัว ทาง N-terminal ของสาย polypeptide เป็น 28 ตัวจะเรียกว่า S-28 นอกจากสร้างที่ตับอ่อนแล้วยังพบ somatostatin ในเนื้อเยื่ออื่นๆ เช่น hypothalamus และระบบทางเดินอาหารอื่นๆ เป็นต้น Somatostatin สามารถยับยั้งการหลั่งของ insulin, glucagon, pancreatic polypeptide และ gut hormones หลายอย่าง สรุปฤทธิ์ของ somatostatin ที่มีผลต่อร่างกาย ดังนี้ 1. เพิ่ม gastric emptying time ให้นานขึ้น 2. ลดการหลั่งของ gastrin และ cholecystokinin (CCK) 3. ลดการหลั่งของเอนไซม์จากตับอ่อน 4. ลดการไหลเวียนของ splanchnic blood flow 5. ยับยั้งการดูดซึมของน้ําตาลที่ผนังลําไส้ ผู้ป่วยที่มีเนื้องอกของตับอ่อนที่มีการหลั่งของฮอร์โมนนี้มากกว่าปกติเรียกว่า somatostatinoma จะเกิดภาวะ น้ําตาลในเลือดสูง (hyperglycemia) หรือโรคเบาหวาน ร่วมกับมีอาการปวดท้องเนื่องจากมี gastric emptying time นานกว่าปกติ นอกจากนี้ยังอาจพบนิ่วในถุงน้ําดี (gallstones) เพราะถุงน้ําดีบีบตัวลดลงเนื่องจากมีการหลั่ง CCK ลดลง ในทางคลินิกเราใช้ประโยชน์ของ somatostatin หรือ somatostatin analog (octreotide) เช่นลดความดันใน portal vein ของผู้ป่วยโรคตับแข็งที่มี portal hypertension หรือใช้รักษาโรคตับอ่อนอักเสบเรื้อรัง (chronic pancreatitis) เป็นต้น 5. PANCREATIC POLYPEPTIDE Pancreatic polypeptide สร้างจาก F cells ของตับอ่อนเป็น polypeptide สายเดี่ยวที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 36 ตัว ตับอ่อนจะหลั่งฮอร์โมนนี้เพิ่มขึ้นเมื่อได้รับการกระตุ้นที่เหมาะสม เช่นหลังทานอาหารโปรตีน มีการอดอาหารนานๆ ขณะออกกําลังกาย หรือขณะที่มีภาวะน้ําตาลในเลือดต่ํา (hypoglycemia) แบบเฉียบพลัน ฮอร์โมนนี้จะถูกยับยั้งโดย somatostatin และเมื่อมีระดับน้ําตาลในเลือดสูงขึ้น Pancreatic polypeptide สามารถยับยั้งการหลั่งของ insulin และ somatostatin และมีฤทธิ์ลดการดูดซึม อาหาร (food absorption) ส่วนหน้าที่และความสําคัญอื่นๆยังไม่ทราบชัดเจน
  12. 12. 12 6. โรคเบาหวาน (DIABETES MELLITUS, DM) โรคเบาหวานเป็นโรคต่อมไร้ท่อที่พบบ่อยที่สุด มีอุบัติการณ์ประมาณร้อยละ 3-6 ในประชากรไทย ลักษณะที่ สําคัญของโรคนี้คือ ผู้ป่วยจะมีระดับกลูโคสในเลือดสูงกว่าปกติ (hyperglycemia) ปัสสาวะบ่อย (polyurea) ดื่มน้ําบ่อย (polydipsia) รับประทานอาหารจุ (polyphagia) แต่น้ําหนักลดลง สาเหตุของการเกิดโรคเกิดจากการมี insulin น้อยกว่า ปกติหรือการตอบสนองต่อฮอร์โมนนี้ลดลงกว่าปกติ ผู้ป่วยจะมีความผิดปกติของขบวนการเมแทบอลิซึมของสารต่างๆทั้ง คาร์โบไฮเดรต ไขมันและโปรตีน 6.1 Classifications of DM ปัจจุบันนิยมแบ่งโรคเบาหวานเป็น 4 แบบดังนี้ 1. เบาหวานชนิดที่ 1 (Type 1 DM) เดิมเรียก insulin dependent diabetes mellitus (IDDM) ผู้ป่วยมัก มีอายุน้อย สาเหตุเกิดจากมีการทําลาย beta cells ของตับอ่อนโดย cellular mediated autoimmune ทําให้การสร้าง insulin ลดน้อยลง ผู้ป่วยในกลุ่มนี้มีโอกาสเกิดภาวะ ketoacidosis สูงกว่าเบาหวานชนิดที่ 2 2. เบาหวานชนิดที่ 2 (Type 2 DM) เดิมเรียก non-insulin dependent diabetes mellitus (NIDDM) พบในผู้หญิงมากกว่าผู้ชายที่มีอายุมากกว่า 40 ปี มักมีรูปร่างอ้วนหรือปกติ มีอาการเกิดขึ้นแบบค่อยเป็นค่อยไปหรือไม่มี อาการชัดเจน มักมีประวัติโรคเบาหวานในครอบครัวชัดเจน ผู้ป่วยในกลุ่มนี้มักมีระดับ insulin ในเลือดปกติแต่ออกฤทธิ์ได้ น้อยลงกว่าเดิมเพราะมีภาวะการดื้อ insulin (insulin resistance) ตารางที่ 6 ข้อแตกต่างระหว่าง Type 1 และ Type 2 DM 3. เบาหวานขณะตั้งครรภ์ (Gestational dibetes mellitus) ในสตรีขณะตั้งครรภ์บางรายอาจเกิดภาวะ เบาหวานขึ้นได้ เชื่อว่าเกิดจากผลของฮอร์โมน lactogen จากรก (human placental lactogen) และ prolactin ที่ สูงขึ้นในขณะตั้งครรภ์ซึ่งมีฤทธิ์ต้านฤทธิ์ของ insulin อาการมักหายภายหลังการคลอด แต่ในบางรายอาจมีการพัฒนาไป เป็นเบาหวานชนิดที่ 2 ได้ในภายหลัง 4. เบาหวานชนิดอื่นๆ เป็นกลุ่มอาการเบาหวานที่เป็นผลมาจากโรคหรือความผิดปกติอื่น เช่น เบาหวานจาก โรคตับอ่อนอักเสบเรื้อรัง (chronic pancreatitis) เบาหวานจากโรคต่อมไร้ท่ออื่นๆ เช่น Cushing’s syndrome ภาวะ ไทยรอยด์เป็นพิษ (thyrotoxicosis) เบาหวานจากยาหรือสารพิษ เป็นต้น
  13. 13. 13 6.2 Metabolic Changes in DM เมื่อขาด insulin ทําให้ฤทธิ์ของ glucagon เพิ่มขึ้น ทําให้กลูโคสผ่านเข้าเซลล์ได้น้อยลงโดยเฉพาะเซลล์ กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อไขมัน ขณะเดียวกันจะมี glycogen สลายตัวออกเป็นกลูโคสมากขึ้น (glycogenolysis) โดยการ ทํางานของเอนไซม์ phosphorylase และมีการสลายไขมันจากเนื้อเยื่อไขมันเพิ่มขึ้น (lipolysis) จากการทํางานของ เอนไซม์ hormone sensitive lipase เป็นผลทําให้มี glycerol และ fatty acids ออกมาในเลือดมากขึ้น fatty acids ที่ เพิ่มขึ้นจะถูกตับนําไปสร้างเป็น triacylglycerols มากขึ้น ทําให้เกิดภาวะ hypertriglyceridemia นอกจากนี้แล้วใน ผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 1 fatty acid ที่เพิ่มมากขึ้นจะถูกนําไปสร้าง ketone bodies ที่ตับเพิ่มขึ้นทําให้เกิดการคั่งของสาร เหล่านี้ในเลือด เนื่องจาก ketone bodies มีฤทธิ์เป็นกรดจึงอาจทําให้เกิดภาวะ ketoacidosis ตามมาได้ ในทํานองเดียวกันเมื่อขาด insulin ทําให้มีการสลายโปรตีนจากกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นได้เป็นกรดอะมิโน ซึ่งบางส่วน จะถูกนําไปเปลี่ยนเป็นกลูโคส (gluconeogenesis) มากขึ้น นอกจากนี้การที่มีสารประกอบ nitrogen เพิ่มขึ้นทําให้การ สร้าง ammonia และ urea ที่ตับเพิ่มขึ้น 6.3 Symptoms and Signs in DM อาการสําคัญของโรคเบาหวานได้แก่ ถ่ายปัสสาวะบ่อยและมีปริมาณมากกว่าปกติ (polyuria) รับประทาน อาหารจุ (polyphagia) กระหายน้ําบ่อย (polydipsia) ซึ่งสามารถอธิบายได้ดังนี้ เมื่อขาด insulin ทําให้มีกลูโคสในเลือดสูง (hyperglycemia) จนเกินความสามารถของไตที่จะดูดกลับได้หมด (เกินกว่า renal threshold ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อระดับกลูโคสในเลือดมีค่ามากกว่า 180 mg/dl) ทําให้มีกลูโคสออกมากับ ปัสสาวะมากขึ้น (glycosuria) และมีดึงน้ําตามออกมาจาก osmotic effect ทําให้มีปัสสาวะออกมากและถ่ายปัสสาวะ บ่อยขึ้น (osmotic diuresis) เมื่อร่างกายขาดน้ํา (dehydration) จึงต้องทดแทนด้วยการดื่มน้ําบ่อยขึ้น การที่หิวบ่อยๆ เป็นเพราะร่างกายขาดสารพลังงานเนื่องจากกลูโคสเข้าสู่เซลล์ไม่ได้ตามปกติ ตารางที่ 7 อาการแสดงและสาเหตุของอาการในผู้ป่วยโรคเบาหวาน Signs Causes Hyperglycemia 1. Decreased uptake of glucose by peripheral tissue 2. Increased hepatic glycogenolysis 3. Increased hepatic gluconeogenesis Glycosuria Glucose in blood exceeds renal threshold. Ketoacidosis Increased  oxidation of fatty acids derived from lipolysis in the liver leads to raised acetyl CoA & ketogenesis Ketonuria Ketone bodies exceed renal threshold. Hypertriglyceridemia Increased TG synthesis & VLDL synthesis in liver Decreased TG uptake by adipose tissue due to decrease lipoprotein lipase activity Hypovolemia Excessive loss of body water as urine due to glucose acting as osmotic diuretic
  14. 14. 14 6.4 Diagnosis of DM การวินิจฉัยว่าเป็นโรคเบาหวานโดยการตรวจระดับกลูโคสในเลือดตามเกณฑ์ข้อหนึ่งข้อใดดังนี้ 1. ตรวจระดับน้ําตาลในเลือดหลังจากงดอาหาร (fasting plasma glucose = FPG) ที่ดีที่สุดคือการตรวจตอน เช้าหลังงดอาหาร 8 ชั่วโมงหรือหลังเที่ยงคืน ได้ค่า FPG สูงกว่า 125 mg/dl ตั้งแต่ 2 ครั้งขึ้นไป 2. ตรวจระดับน้ําตาลในเลือดเวลาใดๆ (random plasma glucose) ได้ค่าสูงกว่า 200 mg/dl ร่วมกับมีอาการ ของโรคเบาหวาน 3. ตรวจ oral glucose tolerance test (OGTT) พบว่ามีระดับ plasma glucose 2 ชั่วโมงสูงกว่า 200 mg/dl ร่วมกับมีอาการของโรคเบาหวาน วิธีการทํา OGTT โดยให้ผู้ทดสอบรับประทานอาหารปกติที่มีคาร์โบไฮเดรตมากกว่า 150 กรัมอย่างน้อย 3 วัน มี กิจวัตรประจําวันปกติ ไม่ได้อยู่ในภาวะ stress หรือมีความเจ็บป่วยอื่นๆ ไม่ได้รับยาที่มีผลต่อ glucose tolerance เช่น steroid, diuretic, beta blocker หรือยาคุมกําเนิด เป็นต้น คืนวันก่อนที่จะมาตรวจเลือดให้ผู้ป่วยงดอาหารอย่างน้อย 8 ชั่วโมงหรือตั้งแต่หลังเที่ยงคืน หลังจากนั้นตอนเช้าเจาะ FPG ก่อนแล้วให้ดื่มสารละลายกลูโคส 75 กรัมในน้ํา 300 มล. และเจาะเลือดซ้ําหลังจากนั้น 2 ชั่วโมง การวินิจฉัยว่าเป็น impaired fasting glucose (IFG) FPG อยู่ระหว่างตั้งแต่ 110-125 mg/dl การวินิจฉัยว่าเป็น impaired glucose tolerance (IGT) ระดับ plasma glucose หลังทํา OGTT มีค่า 140-200 mg/dl ตารางที่ 8 การวินิจฉัยโรคเบาหวาน Normal IFG IGT DM FPG <110 110-125 >125 x 2 ครั้ง 2-hour OGTT <140 140-200 >200 ร่วมกับมีอาการ Random PG <160 >200 ร่วมกับมีอาการ การตรวจวินิจฉัยโรคเบาหวานด้วยการตรวจกลูโคสในปัสสาวะไม่เป็นที่นิยมเพราะมีความไว (sensitivity) และ ความจําเพาะ (specificity) ต่ํา ผลลบลวง (false negative) เกิดเนื่องจากกลูโคสจะออกมาในปัสสาวะเมื่อระดับน้ําตาลใน เลือดสูงกว่าค่า renal threshold (ประมาณ 180 mg/dl) ดังนั้นอาจตรวจไม่พบกลูโคสในปัสสาวะของผู้ป่วยเบาหวานที่มี ระดับน้ําตาลในเลือดไม่เกินกว่าค่าของ renal threshold ดังกล่าว นอกจากนี้ยังอาจเกิดผลบวกลวง (false positive) ได้ เช่นตรวจพบกลูโคสในปัสสาวะของคนปกติทีไม่ได้เป็นเบาหวานหลังการรับประทานอาหารพวกคาร์โบไฮเดรตจํานวนมาก 6.5 Complications of DM ภาวะแทรกซ้อนของโรคเบาหวานแบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ 1. โรคแทรกซ้อนชนิดเฉียบพลัน (acute complications) เช่น ketoacidosis พบในผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 1 หรือ hyperosmolar coma พบในผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 2 2. โรคแทรกซ้อนชนิดเรื้อรัง (chronic complications) แบ่งได้เป็น 3 ชนิดใหญ่ๆ ได้แก่
  15. 15. 15 2.1 โรคแทรกซ้อนชนิดที่เกิดกับเส้นเลือดขนาดเล็ก (microvascular complications) ได้แก่ จอประสาทตา เสื่อม (retinopathy) หรือเส้นเลือดที่ไตเสื่อม (nephropathy) 2.2 โรคแทรกซ้อนชนิดที่เกิดกับเส้นเลือดขนาดใหญ่ (macrovascular complications) ได้แก่ โรคหัวใจขาด เลือด (coronary artery disease) โรคเส้นเลือดสมองอุดตัน (cerebrovascular disease) หรือโรคเส้นเลือดส่วนปลาย อุดตัน (peripheral vascular disease) 2.3 โรคแทรกซ้อนชนิดอื่นๆเช่น ต้อกระจก (cataract) เส้นประสาทส่วนปลายอักเสบ (peripheral neuropathy) เป็นต้น ทฤษฎีที่อธิบายการเกิดโรคแทรกซ้อนชนิดเรื้อรัง ได้แก่ 1. ทฤษฎี sorbitol pathway เกิดจากการที่กลูโคสถูกเอนไซม์ aldose reductase เปลี่ยนเป็น sorbitol จากนั้น sorbitol จะถูกเปลี่ยนเป็น fructose โดยเอนไซม์ sorbitol dehydrogenase ในภาวะที่มีกลูโคสในเลือดสูง (hyperglycemia) จะเกิดการคั่งของ sorbitol ในเซลล์ เนื่องจาก sorbitol มีคุณสมบัติดึงน้ําเข้าสู่เซลล์ (osmotic effect) จึงทําให้เกิดการบวมของเซลล์ เชื่อว่า sorbitol pathway นี้เป็นกลไกหลักของการเกิดต้อกระจกในผู้ป่วยที่เป็น เบาหวาน 2. ทฤษฎี glycated protein กลูโคสที่ตําแหน่งคาร์บอนอะตอมที่ 1 สามารถจับกับไนโตรเจนที่อยู่ในโมเลกุล ของโปรตีนโดยปฏิกิริยาที่ไม่ต้องอาศัยเอนไซม์ที่เรียกว่า Maillard reaction ได้เป็นสารตัวกลางที่เรียกว่า ketimine หรือ Schiff base ที่ไม่อยู่ตัว ก่อนที่จะเปลี่ยนเป็น ketoamine หรือ Amadori Shift ที่อยู่ตัวเป็น glycated protein เช่น glycated hemoglobin ที่เรียกว่า HbA1c และ glycated albumin ที่เรียกว่า fructosamine ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นนี้อาจ ตามมาด้วยปฏิกิริยา oxidation (glycoxidation) ซึ่งถูกกระตุ้นได้ด้วยสารอนุมูลอิสระต่างๆได้ผลิตผลที่เรียกว่า advanced glycation end-products (AGEs) ซึ่งทําให้สมบัติทางกายภาพและทางชีวเคมีของโปรตีนและชีวโมเลกุลเสีย ไป ในปัจจุบันเชื่อว่าการเกิด AGEs เป็นกลไกหรือสาเหตุสําคัญที่ทําให้เกิดความผิดปกติที่ไต หลอดเลือดและพยาธิสภาพ อื่นๆของผู้ป่วยโรคเบาหวาน 6.6 Treatment of DM การรักษาโรคเบาหวานมีจุดประสงค์เพื่อควบคุมระดับกลูโคสให้อยู่ใกล้เคียงกับเกณฑ์ปกติมากที่สุด ทั้งนี้เพื่อลด ภาวะแทรกซ้อนชนิดเฉียบพลันและชนิดเรื้อรังต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้น ประกอบด้วยหลักใหญ่ๆ ดังนี้ 1. การควบคุมอาหาร ได้แก่การงดอาหารน้ําตาลที่มีโครงสร้างอย่างง่าย (simple sugar) เช่น ขนมหวาน ขนมเค้ก ไอศกรีม ช็อกโกแลต ผลไม้ที่มีน้ําตาลสูง เช่น ทุเรียน องุ่นและสัปปะรด เป็นต้น ควรรับประทานอาหารที่มี คาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน (complex sugar) สูงและไขมันต่ํา 2. การออกกําลังกาย เป็นการลดระดับน้ําตาลในเลือดเพราะมีการใช้พลังงานเพิ่มมากขึ้น ลดภาวะอ้วนและทํา ให้ระบบหลอดเลือดและหัวใจแข็งแรงขึ้น นอกจากนี้ยังพบว่าการออกกําลังกายอย่างสม่ําเสมอจะทําให้เนื้อเยื่อต่างๆมี ความไวต่อฤทธิ์ของ insulin (insulin sensitive) มากขึ้น 3. การให้ยารับประทาน ที่ออกฤทธิ์กระตุ้นตับอ่อนให้หลั่ง insulin มากขึ้น ใช้สําหรับผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 2 ระยะแรก ส่วนผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 1 ใช้ไม่ได้ผลเนื่องจากตับอ่อนไม่สามารถหลั่ง insulin เพิ่มมากขึ้นได้อีกเพราะมี ความผิดปกติของ beta cells ยาที่ใช้ในปัจจุบัน ได้แก่ ยากลุ่ม sulfonylurea เป็นต้น 4. การฉีด insulin จุดประสงค์เพื่อเป็นการให้ insulin ทดแทนที่ร่างกายขาดไป เป็นวิธีการรักษาโรคเบาหวาน ชนิดที่ 1 ทุกรายหรือเบาหวานชนิดที่ 2 บางรายที่เป็นมานานและมีความรุนแรงของโรคมากจนไม่สามารถควบคุมได้ด้วย ยารับประทานเพียงอย่างเดียว
  16. 16. 16 เอกสารอ้างอิง 1. Barrett KE, et al. Chapter 24 “Endocrine Functions of the Pancreas & Regulation of Carbohydrate Metabolism” in Ganong’s Review of Medical Physiology 24th ed., McGraw-Hill, 2012: 431- 451. 2. Guyton AC, Hall JE. Chapter 78 “Insulin, Glucagon and Diabetes Mellitus” in Textbook of Medical Physiology 11st ed., Elsevier Saunders, 2006: 961-976. 3. Lieberman M, Marks AD. Chapter 26 “Basic Concepts in the Regulation of Fuel Metabolism by Insulin, Glucagon, and Other Hormones” in Marks’s Basic Medical Biochemistry: A Clinical Approach 4th ed., Lippincott Williams & Wilkins 2013: 473-492. 4. Holt RIG, Hanley NA. Chapter 11 “Overview of Diabetes” in Essential Endocrinology and Diabetes 6th ed., Wiley-Blackwell 2012: 238-256.

×