Під час обстеження жінки віком 56 років, яка хворіє на цукровий діабет 1 го типу, виявлено порушення білкового обміну. Під час лабораторного дослідження крові це виявляється аміноацидемією, а клінічно - уповільненням загоєння ран і зменшенням синтезу антитіл. Який із наведених нижче механізмів викликає розвиток аміноацидемії?

Чому це правильна відповідь

У пацієнтів із цукровим діабетом 1 типу ключовою біохімічною ланкою патогенезу є абсолютний дефіцит інсуліну, що порушує регуляцію вуглеводного, жирового й білкового обміну. Інсулін є анаболічним гормоном, який пригнічує протеоліз і стимулює синтез білка в м’язах, печінці та інших тканинах. За його дефіциту клітини не отримують глюкозу через відсутність стимуляції транспортерів GLUT4, тому організм переходить на альтернативні джерела енергії — жирні кислоти та амінокислоти. Це призводить до активації катаболічних гормонів, таких як кортизол, адреналін і глюкагон, які різко підсилюють розщеплення білків у скелетних м’язах. На молекулярному рівні дефіцит інсуліну усуває його гальмівний вплив на убіквітин–протеасомну систему та лізосомальну катепсинову деградацію. Внаслідок цього підвищується експресія катаболічних ферментів, що розщеплюють м’язові білки до амінокислот. Скелетні м’язи стають головним джерелом амінокислот, які надходять у кров у великих кількостях, спричиняючи аміноацидемію. Оскільки інсулін зазвичай сприяє утилізації амінокислот у процесах синтезу білків, його відсутність означає, що амінокислоти накопичуються в крові, а не використовуються в анаболізмі. Регуляторно цей процес зумовлений як відсутністю інсулінового сигналу, так і надлишком глюкагону та кортизолу, які стимулюють глюконеогенез. Амінокислоти, що надходять у печінку, використовуються для підвищення продукції глюкози, оскільки організм перебуває в умовах «внутрішнього голоду». Це додатково стимулює мобілізацію амінокислот із периферичних тканин, забезпечуючи їх хронічно підвищений рівень у плазмі. Клінічно це проявляється зниженням синтезу структурних білків, ферментів та антитіл, що зумовлює уповільнене загоєння ран, часті інфекції та м’язову атрофію. Дефіцит інсуліну також порушує утилізацію амінокислот у печінці, оскільки нормальна їх інкорпорація в білкові структури печінки є інсулінозалежною. Це ще більше поглиблює аміноацидемію. Саме тому центральним механізмом у розвитку аміноацидемії в пацієнтки з діабетом 1 типу є підвищений протеоліз — посилене розщеплення власних білків організму, що компенсує енергетичний дефіцит, але спричиняє тяжкі порушення білкового балансу.