BLACK CYBER WEEK! Publikacje i multimedia nawet do 80% taniej i darmowa dostawa od 350 zł! Sprawdź >
Program edukacyjny: diabetologia
Znaczenie hiperglikemii poposiłkowej i najskuteczniejsze metody jej wyrównania
Louis Monnier, MD
Claude Colette, PhD
W SKRÓCIE
Udział hiperglikemii poposiłkowej w całkowitej hiperglikemii dobowej u chorych na cukrzycę typu 2 zależy od stopnia wyrównania metabolicznego choroby. Glikemia poposiłkowa ma zasadnicze znaczenie u chorych z poziomem hemoglobiny glikowanej A1c (HbA1c) <7,3%, podczas gdy u chorych ze źle wyrównaną cukrzycą dominuje hiperglikemia na czczo. Utrata kontroli glikemii poposiłkowej poprzedza stopniowe pogorszenie wyrównania glikemii na czczo i progresję cukrzycy. Pomiar stężenia glukozy po posiłkach ma więc szczególne znaczenie u pacjentów z HbA1c 6,5-8%. Głównym celem leczenia jest wówczas utrzymanie stężenia glukozy po posiłku <140 mg/dl, co pozwoli obniżyć HbA1c do <6,5%. Nowe leki hipoglikemizujące, takie jak analogi peptydu glukagonopodobnego typu 1 i inhibitory dipeptydylopeptydazy 4, które zwiększają zależne od stężenia glukozy wydzielanie insuliny, powinny rozszerzyć możliwości farmakologicznego wyrównania cukrzycy, przy czym należy uzyskać normalizację wszystkich trzech wskaźników kontroli glikemii, a więc poziomu HbA1c, glikemii na czczo oraz glikemii poposiłkowej.
Wprowadzenie
Wyniki szeroko zakrojonych badań potwierdzają niekorzystny wpływ hiperglikemii na rozwój mikro- i makronaczyniowych powikłań cukrzycy, dlatego też uzyskanie ścisłej kontroli stężenia glukozy we krwi jest jednym z największych wyzwań terapii cukrzycy typu 2.1,2 Zaburzenia glikemii w cukrzycy można rozważać jako nieprawidłowe stężenia glukozy na czczo i po posiłku3,4 lub też jako wahania stężeń glukozy od wartości najwyższych do najniższych.5 Pierwsze dwie nieprawidłowości wpływają na przewlekłe utrzymywanie się hiperglikemii, podczas gdy dwie ostatnie decydują o zmienności glikemii. Na przykład czas trwania poposiłkowego wzrostu glikemii można uznać za czynnik współodpowiedzialny za przewlekłą hiperglikemię, podczas gdy jego wielkość to zasadniczy element nagłych wahań glikemii. Czas trwania i maksymalną wartość glikemii poposiłkowej można zintegrować, obliczając pole powierzchni obszaru pod krzywą glikemii poposiłkowej, który znajduje się nad wartością glikemii sprzed posiłku.6 Czas trwania i wartość hiperglikemii poposiłkowej wpływają na rozwój powikłań cukrzycy za pośrednictwem dwóch podstawowych mechanizmów – nasilają glikację białek oraz zwiększają stres oksydacyjny.7-9 W świetle przedstawionych obserwacji trudno się dziwić, że w ostatnich kilku latach znacznie zwiększyła się liczba badań, których wyniki przemawiają za włączeniem pomiaru glikemii poposiłkowej10 do metod oceny wyrównania zaburzeń glikemii.3 Aktualnie wyrównanie zaburzeń glikemicznych ocenia się na podstawie poziomu hemoglobiny glikowanej A1c (HbA1c), będącego wskaźnikiem długoterminowej kontroli glikemii oraz stężenia glukozy na czczo.
Znaczenie wyrównania glikemii poposiłkowej
Lekcja fizjologii: przez połowę życia stężenie glukozy we krwi odpowiada glikemii poposiłkowej
Według definicji glikemia poposiłkowa to stężenie glukozy w okresie czterech godzin bezpośrednio po posiłku.11 W tym czasie spożyte węglowodany są stopniowo hydrolizowane i wchłaniane w jelicie cienkim, co szybko prowadzi do zwiększenia stężenia glukozy we krwi. Nawet jeśli wzrost wydzielania insuliny szybko eliminuje poposiłkowe zwyżki glikemii i stężenie glukozy powraca do wartości sprzed posiłku w ciągu niespełna 2 h, to wchłanianie węglowodanów trwa ok. 4 h, co odpowiada definicji okresu poposiłkowego. Kolejne 6 h po okresie poposiłkowym to okres poabsorpcyjny. U osób zdrowych utrzymanie prawidłowego stężenia glukozy we krwi w tym czasie uwarunkowane jest rozkładem glikogenu (glikogenoliza) zmagazynowanego wcześniej w okresie poposiłkowym. Okres glikemii na czczo rozpoczyna się wraz z końcem okresu poabsorpcyjnego, tj. ok. 10-12 h po rozpoczęciu ostatniego posiłku. W tym czasie stężenie glukozy utrzymuje się w zakresie wartości zbliżonych do prawidłowych dzięki glukoneogenezie (glukoza wytwarzana jest z mleczanu, alaniny lub glicerolu). Tak więc u zdrowego człowieka, który spożywa trzy posiłki dziennie o względnie stałych godzinach, profil glikemii dobowej można podzielić na trzy nakładające się okresy odpowiadające stanom na czczo, poposiłkowemu oraz poabsorpcyjnemu. Okresy poposiłkowe (każdy czterogodzinny) trwają łącznie 12 h.12 Glikemia na czczo w rzeczywistości ogranicza się do 3-4 h nad ranem. U chorych na cukrzycę wzrost stężenia glukozy we krwi po spożyciu posiłku zazwyczaj jest większy i trwa dłużej niż u osób bez cukrzycy,13,14 zwłaszcza przy niedostatecznym ograniczeniu podaży węglowodanów w diecie. Różnice między stężeniem glukozy u chorych na cukrzycę i osób zdrowych wynikają z trzech charakterystycznych dla cukrzycy typu 2 zaburzeń metabolicznych i hormonalnych:15,16 względnego lub bezwzględnego upośledzenia wydzielania insuliny,17-19 insulinooporności20 oraz nasilenia wytwarzania glukozy w wątrobie.21 Na przykład powszechnie wiadomo, że ostatni z wymienionych mechanizmów odpowiada za hiperglikemię poranną (tzw. zjawisko brzasku), czyli powtarzalny, samorzutny wzrost stężenia glukozy we wczesnych godzinach porannych przed przebudzeniem.22
Punktowy i ciągły profil glikemii
Czy udział glikemii na czczo i poposiłkowej w hiperglikemii całkowitej jest jednakowy?
Przeprowadzone w ostatnich latach badania dostarczyły wielu argumentów we wciąż toczącej się dyskusji nad znaczeniem poszczególnych wskaźników kontroli glikemii, tj. nad przydatnością oznaczania poziomu HbA1c, stężenia glukozy na czczo oraz po posiłku.4 Choć wielu lekarzy nadal podkreśla, że przy wyborze metody leczenia należy kierować się stężeniem glukozy na czczo i poziomem HbA1c, to badania obserwacyjne dowodzą, że glikemia poposiłkowa jest co najmniej równie istotna.5,23,24 W przeprowadzonych przed kilkoma laty badaniach z udziałem chorych na cukrzycę typu 2 niewymagających insulinoterapii wykazano, że stopień metabolicznego wyrównania cukrzycy, ocenianego na podstawie poziomu HbA1c, silniej koreluje z glikemią po obiedzie niż ze stężeniem glukozy przed śniadaniem i przed obiadem.25 W badaniu Bonora i wsp.,26 którym objęto podobną jak wyżej grupę chorych, poziom HbA1c w większym stopniu zależał od glikemii przed posiłkiem niż od glikemii po posiłku. Kilka lat wcześniej natomiast Rohlfing i wsp.24 wykazali silniejszą współzależność między poziomem HbA1c a glikemią po spożyciu obiadu i średnim dobowym stężeniem glukozy. Rozbieżności między badaniami wynikają z zastosowania analizy regresji wielokrotnej, która nie jest właściwą metodą oceny udziału glikemii na czczo i po posiłkach w całkowitej hiperglikemii dobowej. Aby rozwiązać ten problem, zastosowaliśmy inną metodę: obliczyliśmy powierzchnię dwóch pól przyrostu glikemii pod krzywą 4-punktowego dobowego profilu w godzinach 8.00-17.00 z dwoma punktami pośrednimi o godzinach 11.00 i 14.00.6 Powierzchnia pierwszego z pól przyrostu to obszar powyżej linii wyjściowego stężenia glukozy, w tym przypadku glikemii na czczo; tym samym uznano, że obliczony obszar odzwierciedla wzrost stężenia glukozy po spożyciu posiłków – śniadania i obiadu. Powierzchnię drugiego z tych pól stanowił obszar powyżej stężenia glukozy 6,1 mmol/l (110 mg/dl),27 który odpowiada zwiększonemu stężeniu glukozy na czczo i po posiłku. Różnicę między opisanymi obszarami uznano za przyrost glikemii na czczo. Za pomocą przedstawionego modelu matematycznego wykazano, że niezależnie od tego, jaki był stopień wyrównania cukrzycy, o całkowitej hiperglikemii dobowej decyduje w znacznym stopniu glikemia poposiłkowa. Wyodrębniając jednak pięć grup chorych w zależności od kwintyla, w którym znajdował się odsetek HbA1c, stwierdzono, że udział glikemii poposiłkowej w całkowitej hiperglikemii jest największy (70%), gdy poziom HbA1c mieści się w najniższym kwintylu (HbA1c<7,3%), tj. u chorych z dobrze lub zadowalająco wyrównaną cukrzycą. Natomiast hiperglikemia na czczo wydawała się zasadniczą przyczyną całkowitej hiperglikemii dobowej u chorych ze źle wyrównaną cukrzycą (HbA1c ≥9,3%). Gdy poziom hemoglobiny glikowanej HbA1c zawierał się w przedziale 7,3-9,3%, udział hiperglikemii na czczo i po posiłkach był zbliżony. Przedstawione powyżej wyniki korygują rozbieżne dane z piśmiennictwa. Podsumowując, udziały hiperglikemii na czczo i hiperglikemii poposiłkowej w tworzeniu całkowitej hiperglikemii dobowej zmieniają się w zależności od stopnia kontroli cukrzycy.
Czy każdy pomiar stężenia glukozy po posiłku ma taką samą wartość diagnostyczną?
Rycina 1. 24-godzinny zapis stężenia glukozy w pięciu grupach chorych na cukrzycę typu 2 uzyskany z wykorzystaniem systemu ciągłego monitorowania glikemii
U chorych na cukrzycę typu 2 nieleczonych insuliną „najsłabszym ogniwem” wyrównania cukrzycy jest prawdopodobnie hiperglikemia w godzinach przedpołudniowych. Analiza 4-punktowego dobowego profilu glikemii wykazała bowiem, że stężenie glukozy o godzinie 11.00, czyli przed obiadem, było znacznie większe niż w godzinach 8.00, 14.00 i 17.00.28 Badaniem zalecanym dla wykrycia takich zaburzeń jest pomiar stężenia glukozy przed obiadem, a hiperglikemia przedpołudniowa wymaga odpowiedniego leczenia. Rozwój nowych technologii, w tym opracowanie systemu ciągłego monitorowania stężenia glukozy we krwi, pozwolił dokładniej zrozumieć zaburzenia dobowego profilu glikemii.29 Zastosowanie tego systemu jednoznacznie wykazało m.in., że wzrost stężenia glukozy po śniadaniu, obiedzie i kolacji nie jest jednakowy i wraz z postępem choroby w różnym stopniu się nasila (ryc. 1).14 Analiza dobowego profilu glikemii u chorych na cukrzycę typu 2 niewymagających insulinoterapii z uwzględnieniem podziału na pięć grup w zależności od poziomu HbA1c dowodzi, że w cukrzycy typu 2 zaburzenia homeostazy glukozy postępują od hiperglikemii poposiłkowej do hiperglikemii na czczo w trzech fazach (ryc. 1). Profil glikemii zbliżony do prawidłowego stwierdzono tylko u chorych z HbA1c<6,5%, co potwierdza słuszność wytycznych takich organizacji, jak International Diabetes Federation (IDF) czy American College of Endocrinology,30 zgodnie z którymi należy dążyć do obniżenia poziomu hemoglobiny glikowanej A1c do <6,5%. Wraz ze wzrostem HbA1c>6,5% obserwowano niekorzystne zmiany profilu glikemii. Dopóki jednak nie przekroczył on 7%, stężenie glukozy przed śniadaniem było prawidłowe, a po posiłkach zwiększone. W drugiej fazie zaburzenia dotyczyły hiperglikemii porannej (tzw. zjawisko brzasku)22 i następującego po niej okresu (tzn. były związane z nadmiernym wytwarzaniem glukozy w wątrobie).21 Występowały u chorych z HbA1c w zakresie 7-8%. Początkowo wywoływały stały, stopniowy wzrost stężenia glukozy przed przebudzeniem, we wczesnych godzinach porannych, a następnie utrzymywanie się hiperglikemii po spożyciu śniadania przez całe przedpołudnie, z 2 h po śniadaniu. Ostatnia, trzecia faza występowała u chorych z HbA1c>8% i cechowało ją nieprawidłowe stężenie glukozy na czczo w dzień i w nocy. We wszystkich grupach chorych hiperglikemia po śniadaniu była znacznie większa niż po obiedzie i po kolacji, co wskazuje, że stężenie glukozy po różnych posiłkach nie zwiększa się w takim samym stopniu. Powyższe obserwacje wyjaśniają, dlaczego tak trudno uzgodnić wspólne stanowisko dotyczące docelowej wartości glikemii poposiłkowej, wybór górnej granicy wartości prawidłowych zależy bowiem od tego, po którym posiłku wykonano pomiar. Wyniki przedstawionego badania nie rozwiązują tego problemu, chociaż dowodzą, że ocena glikemii poposiłkowej jest szczególnie ważna u chorych z HbA1c w zakresie 6,5-8%.
Hiperglikemia poposiłkowa jako czynnik ryzyka powikłań cukrzycy
Znaczenie poziomu hemoglobiny glikowanej A1c i stężenia glukozy na czczo jako czynników ryzyka powikłań cukrzycy typu 131 i 22 potwierdzają wiarygodne badania. Mniej wiadomo o roli glikemii po posiłkach, chociaż liczne badania epidemiologiczne, patofizjologiczne i obserwacyjne wydają się wskazywać, że hiperglikemia poposiłkowa stanowi niezależny czynnik ryzyka chorób układu krążenia.32 Celem poniższego podrozdziału nie jest omówienie wszystkich badań, a jedynie przedstawienie najważniejszych z nich.
Badania epidemiologiczne i obserwacyjne
Wiele przeprowadzonych w ciągu ostatnich kilku lat prospektywnych badań epidemiologicznych wykazało istnienie współzależności między ryzykiem chorób układu krążenia a poziomem HbA1c oraz stężeniem glukozy w osoczu na czczo i po posiłku.33-35 Niestety wiele z nich jest obciążonych dwoma poważnymi błędami metodologicznymi. Po pierwsze, większość tych badań, zwłaszcza dotyczących glikemii poposiłkowej, przeprowadzono z udziałem osób z upośledzoną tolerancją glukozy, a nie z jawną cukrzycą.34,35 Po drugie, tego typu badania nie pozwalają ustalić związku przyczynowo-skutkowego między ryzykiem wystąpienia chorób układu krążenia a ocenianym wskaźnikiem kontroli glikemii. Typowym przykładem jest Diabetes Epidemiology Collaborative Analysis of Diagnostic Criteria in Europe (DECODE).34 Badaniem tym objęto ponad 22 tys. osób bez cukrzycy w wywiadzie. Po 8,8 roku obserwacji stwierdzono, że hiperglikemia w drugiej godzinie testu doustnego obciążenia glukozą wiąże się z większą umieralnością oraz że jest lepszym wskaźnikiem w ocenie ryzyka zgonu niż glikemia na czczo. W najnowszym badaniu36 wykazano, że najlepszym wskaźnikiem rokowniczym chorób układu krążenia u chorych na cukrzycę typu 2 jest hiperglikemia po obiedzie, lepszym niż inne wskaźniki kontroli glikemii, takie jak poziom HbA1c, glikemia na czczo oraz glikemia po śniadaniu i kolacji. Należy podkreślić, że jako badanie epidemiologiczne umożliwiło ono sformułowanie hipotezy dotyczącej znaczenia glikemii poposiłkowej, ale jej nie zweryfikowało ani nie pozwoliło ustalić związku przyczynowo-skutkowego.37
Badania interwencyjne
Diabetes Interventional Study (DIS) łączy w sobie cechy prospektywnego badania epidemiologicznego i badania interwencyjnego.38 Obserwując 1139 chorych z nowo rozpoznaną cukrzycą typu 2 dowiedziono, że wyrównanie hiperglikemii poposiłkowej skuteczniej zmniejsza umieralność z powodu chorób układu krążenia oraz umieralność ogólną niż wyrównanie glikemii na czczo.38 Kontrowersyjne wyniki badania DIS potwierdza metaanaliza siedmiu długofalowych badań z udziałem chorych na cukrzycę typu 2 leczonych akarbozą. Wykazała ona, że stosowanie akarbozy zmniejsza o 64% ryzyko zawału mięśnia sercowego (p=0,012) i o 35% ryzyko dowolnego zdarzenia sercowo-naczyniowego (p=0,0061). Analogiczne wnioski przedstawili Esposito i wsp.,39 dowodząc, że zmniejszenie grubości blaszki wewnętrznej błony środkowej tętnicy szyjnej zależało od modyfikacji hiperglikemii poposiłkowej, a nie hiperglikemii na czczo. Choć przedstawione powyżej obserwacje jedynie pośrednio dowodzą, że hiperglikemia poposiłkowa jest szkodliwa, to mają one znaczenie także dla chorych z jawną cukrzycą typu 2. Jakkolwiek wyników wiarygodnych badań międzynarodowych nie można pominąć, należy pamiętać, że przeprowadzono je wyłącznie wśród chorych z upośledzoną tolerancją glukozy. Najlepszym przykładem tego rodzaju badań jest Study to Prevent Non-Insulin-Dependent Diabetes Mellitus (STOP-NIDDM). Potwierdziło ono, że leczenie akarbozą istotnie zmniejsza ryzyko chorób układu krążenia i zawału mięśnia sercowego, prawdopodobnie w wyniku ograniczenia zwyżek glikemii po posiłkach.40 Analiza poszczególnych grup chorych uczestniczących w badaniu STOP-NIDMM wskazuje, że u chorych leczonych akarbozą grubość blaszki wewnętrznej błony środkowej tętnicy szyjnej zwiększa się wolniej.41