IL DIABETE MELLITO. Tra biologia, storia e società. Alina Liedtke, 4F

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1 Alina Liedtke, 4F IL DIABETE MELLITO Tra biologia, storia e società Lavoro di maturità Liceo Cantonale di Locarno Biologia e storia Docenti responsabili: V. Sala e T. Ron

2 Indice 1. Introduzione 2 2. Definizione di diabete 3 3. L organismo sano Glucidi: definizione e metabolismo Sistema endocrino e ormoni L azione dell insulina sul metabolismo energetico 6 4. L organismo diabetico Il diabete di tipo Il diabete di tipo Il diabete gestazionale Altre forme di diabete Il ruolo dell ereditarietà Il trattamento del diabete Monitorare la glicemia Farmaci Insulina Ingegneria genetica e insulina Ipoglicemia Iperglicemia Complicazioni a lungo termine Evoluzione storica della malattia Antichità Medioevo e Rinascimento La scoperta dello zucchero nelle urine L'Ottocento Il ruolo del pancreas La scoperta dell'insulina Dal 1921 a oggi Epidemiologia del diabete mellito Nel mondo In Svizzera Mortalità attribuibile al diabete Il diabete nell'industria farmaceutica Il diabete nella vita quotidiana Associazione Ticinese per i Diabetici Simone Conclusione Ringraziamenti Bibliografia 61 1

3 1. Introduzione Al giorno d oggi si stima che circa 285 milioni di persone 1 siano affette da diabete. Si prevede che in futuro esse aumenteranno ancora, soprattutto a causa dei cambiamenti nello stile di vita delle persone (fast food, abuso di bevande zuccherate, mancanza di esercizio fisico, ecc.), che non tocca solo i paesi industrializzati ma sempre di più anche i paesi emergenti. È quindi un tema particolarmente attuale e interessante, anche guardando al futuro, e per questo ho deciso di svolgere il mio lavoro di maturità su questo argomento. Il diabete è una malattia molto complessa, e sebbene sia documentata nella storia dell uomo sin dai tempi degli egizi, ancora nel 2010 sono tanti gli interrogativi che essa pone. Fondamentale per l'insorgere della malattia è il ruolo svolto dall insulina, l ormone che regola l assorbimento degli zuccheri nel sangue. Il metabolismo è l'insieme di reazioni biochimiche che si svolgono nel corpo, i suoi meccanismi sono molto complessi e minuziosamente intrecciati: è perciò facile capire come una disfunzione dell'ormone può gettare il corpo umano nel caos più totale. La scoperta dell'insulina nel 1921 ha segnato una tappa fondamentale nella cura del diabete, permettendo di salvare le vite dei malati, che prima di questa data erano destinate a morire poco tempo dopo la diagnosi poiché non si conosceva nessuna cura efficace. Invece con le iniezioni di insulina (prima animale, e poi, grazie ai progressi dell ingegneria genetica, umana), è ora possibile per la maggior parte di essi condurre una vita tutto sommato normale (nonostante sia richiesto un grande impegno per tenere sotto controllo la propria malattia, da cui non è possibile al giorno d'oggi guarire). Oltre a quella degli aspetti biologici, può essere altrettanto interessante un analisi di quelli storico-sociali. Infatti, il diabete è presente in tutte le società contemporanee e ha una certa rilevanza, anche economica. Basta pensare alle case farmaceutiche che fanno sempre più fortuna con la produzione di farmaci, insulina e apparecchiature, o più semplicemente al grande numero di persone, medici e personale specializzato, che costantemente si prende cura dei pazienti diabetici. È quindi un fenomeno piuttosto vasto, che merita un approfondimento su più fronti. Il mio lavoro di maturità si svolge nell ambito di due materie, biologia e storia, e questo mi permette di approfondire il fenomeno da un lato tanto medico-clinico quanto sociale. Dopo una parte più teorica, in cui getterò le basi biologiche per capire certi aspetti del corpo umano, esporrò la malattia nel suo insieme, descriverò i diversi tipi che esistono e le terapie possibili. Seguirà poi una parte prettamente storica, che riporterà l evoluzione della malattia nel tempo. Infine cercherò di dare un po' di informazioni per capire il contesto sociale in cui è presente la malattia: dopo alcuni dati statistici sulla diffusione della malattia, seguiranno delle informazioni sulla sua importanza economica (con anche dei dati relativi alla malattia in Svizzera e in Ticino) e infine riporterò un paio di interviste così da potersi fare un'idea di cosa vuole dire concretamente vivere quotidianamente con questa malattia. 1 Dati dell International Diabetes Foundation, agosto

4 2. Definizione di diabete Nel linguaggio comune, con il nome diabete si intende il diabete mellito. È bene sapere che esiste un altra patologia, totalmente diversa, chiamata diabete insipido. L unico elemento in comune è che entrambe le malattie presentano abbondanti quantità di urine, e da ciò deriva il nome. Infatti, diabete deriva dal greco diabeinein e significa letteralmente attraversare (dià: attraversare, baino: vado) e allude al fluire dell acqua, come in un sifone. 2 Le analogie però finiscono qui, sono in effetti due malattie completamente diverse per cause e sintomi. Questo lavoro di maturità tratterà unicamente il diabete mellito. Per cominciare a capire questa malattia si può partire proprio dal suo nome. Come è già stato detto, diabete significa passare attraverso e descrive l abbondanza di urine. Mellito invece deriva dal latino mel: miele, dolce. 3 Il nome deve la sua origine ai tempi in cui i dottori si affidavano ai loro sensi per diagnosticare una malattia, e la nominavano di conseguenza 4. Le urine dei diabetici possono infatti contenere zucchero, e avere per questo un gusto molto dolce. Ciò succede quando le cellule non riescono ad assimilare lo zucchero (glucosio) proveniente dall alimentazione in maniera adeguata, che, se presente in quantità eccessive, è per la maggior parte filtrato attraverso i reni ed espulso con le urine. Il glucosio però è molto importante per tutte le cellule. È di fatto una sorta di carburante che fornisce l energia per il loro normale funzionamento. Se esso non può essere assimilato, il metabolismo non procede più in maniera ottimale, e a questo punto compaiono i sintomi del diabete. 3. L organismo sano Per capire bene cosa succede in un organismo diabetico è bene sapere cosa succede in un individuo sano Glucidi: definizione e metabolismo Il metabolismo è l insieme di tutte le reazioni chimiche che avvengono nel corpo del vivente: costruire, demolire e rinnovare è una necessità per tutte le cellule. Esse, per ricavare energia, scompongono le macromolecole introdotte con la dieta durante la digestione (proteine, glucidi e lipidi) in molecole più piccole: amminoacidi, zuccheri semplici, acidi grassi e glicerolo. Si chiama catabolismo 2 Fonte: ottobre Fonte: ottobre Annette BOPP, Diabetes, Berlin, Stiftung Warentest, 2001, p.12 5 Se non diversamente specificato, le informazioni contenute in questo capitolo sono tratte da L. ALBERGHINA, F. TONINI, Biologia Fondamenti e nuove frontiere, Milano, Arnoldo Mondadori Scuola, 2005, vol.1: pp , , , vol.2: pp , 260, 263 e sono state integrate al materiale didattico di biologia di 2 a liceo. 3

5 l insieme dei processi di demolizione delle molecole, anabolismo l insieme dei processi di sintesi. Le vie metaboliche sono diverse e complesse, ma quelle fondamentali sono numericamente poche e pressoché uguali in tutti i viventi. La respirazione cellulare è una delle più importanti vie metaboliche ed è la principale fonte di energia per molti degli esseri viventi, tra cui l uomo, e avviene a partire dal glucosio; è bene però sapere che per ricavare energia le cellule possono anche demolire gli acidi grassi e il colesterolo presenti nel corpo. I glucidi si dividono in due principali categorie: quelli semplici e complessi. Gli zuccheri semplici si dividono a loro volta in monosaccaridi e disaccaridi; quelli complessi sono invece polisaccaridi. Sono delle molecole molto importanti sia per le piante, sia per gli animali. Possono avere diverse funzioni: la principale e la più conosciuta è la funzione energetica, poiché rappresentano sia una riserva, sia una fonte di energia. I glucidi hanno però anche una notevole importanza metabolica. Infatti, rappresentano, sia nel regno vegetale che in quello animale, il punto di partenza per la sintesi di tutti gli altri composti organici. All esterno della cellula essi hanno anche una funzione di costruzione, ad esempio la cellulosa è una componente strutturale delle piante. Infine, i carboidrati svolgono anche un ruolo funzionale, possono fungere da messaggeri chimici nella comunicazione fra cellule. A livello puramente chimico si può dire che sono molecole organiche composte da carbonio, idrogeno e ossigeno. Figura 1: Esempio di monosaccaride - Struttura semplificata di una molecola di β D-glucosio I monosaccaridi sono glucidi monomolecolari, idrosolubili e direttamente assimilabili, questo vuol dire che possono attraversare la barriera intestinale e passare nel sangue direttamente. Il monosaccaride per eccellenza, e quello che interessa in relazione a questo lavoro, è il glucosio. Altri monosaccaridi sono ad esempio il galattosio e il fruttosio. I disaccaridi sono glucidi bimolecolari composti da due monosaccaridi legati tra di loro attraverso un cosiddetto legame glucosidico. Sono composti solubili ma non direttamente assimilabili. Esempi di disaccaridi sono il lattosio (componente del latte) e il saccarosio (il comune zucchero da cucina). 4

6 Alina Liedtke Il diabete mellito LAM Biologia e storia I polisaccaridi sono glucidi polimolecolari, non solubili e non direttamente assimilabili, composti da lunghe catene di monosaccaridi che possono essere lineari o ramificate. Ci sono due categorie di polisaccaridi: quelli di riserva, e quelli di rivestimento. Esempi di polisaccaridi di rivestimento sono la cellulosa e la chitina, componenti della parete cellulare delle piante, rispettivamente degli insetti. I polisaccaridi di riserva invece costituiscono la riserva di energia di un organismo, sotto forma di amido (nei vegetali) e di glicogeno (negli animali; quindi nell uomo). Il glicogeno è un polisaccaride di glucosio molto ramificato e compatto. È presente negli animali nei muscoli e nel fegato, dove è immagazzinato sotto forma di granuli. È una sorta di deposito di energia da cui la cellula può attingere in base alle sue necessità; per questo motivo, negli stessi granuli sono presenti anche gli enzimi necessari alla sintesi e alla demolizione del glicogeno. Figura 2: Esempi di polisaccaridi a) globuli di glicogeno (in rosa) in una cellula epatica; b) granuli di amido nel microscopio a scansione. I due polisaccaridi sono formati dallo stesso monosaccaride (il glucosio), tuttavia i diversi modi con cui le molecole si uniscono conferiscono ai due composti proprietà completamente differenti. Il glucosio è un glucide monomolecolare ed è lo zucchero presente nel sangue. È ricavato principalmente attraverso l alimentazione ed è la principale risorsa energetica del corpo umano. Si trova in molti cibi e bevande (non necessariamente dolci di gusto), soprattutto sotto forma di carboidrati (amido), glucosio e fruttosio. È essenziale per la sopravvivenza degli individui mantenere la sua concentrazione a livelli ottimali. È chiamata glicemia la concentrazione ematica di glucosio; viene considerato normale (normoglicemia) un valore di 1g di glucosio per litro di sangue che corrisponde a circa 5,6 millimoli per litro (mmol/l = mm), l unità di misura più utilizzata. Si chiama ipoglicemia una situazione in cui la concentrazione di glucosio nel sangue scende sotto le 5 mm. È considerata invece iperglicemia una concentrazione ematica di oltre 5 mm. Negli organismi diabetici si tollerano dei valori leggermente più alti in quanto la regolazione della glicemia è più problematica, sono pertanto considerati normali e accettabili dei livelli glicemici entro le 4-7 mm.6 6 R. WALKER, J. RODGERS, Diabete: Guida pratica per vivere bene, Milano, Tecniche Nuove, 2005, p.22 5

7 3.2 Sistema endocrino e ormoni Il sistema endocrino è molto importante per il mantenimento dell omeostasi, l equilibrio interno del corpo. Insieme con il sistema nervoso, si occupa di regolare le funzioni di tutte le cellule, tutti i tessuti, tutti gli organi. È fondamentale nell adattamento dell organismo ai cambiamenti ambientali, in quanto i suoi organi, le cosiddette ghiandole endocrine, sono in grado di captare le variazioni dei parametri interni e possono rispondere producendo speciali messaggeri chimici, molecole organiche chiamate ormoni (così chiamati dal greco ormon = risvegliare, stimolare) 7, che sono poi rilasciate nel sangue per esocitosi in grande quantità. I capillari che circondano la ghiandola esocrina sono più sottili, e quindi più permeabili, rispetto ai capillari normali; gli ormoni secreti possono passare rapidamente nel flusso sanguigno, tramite il quale sono poi trasportate alle cellule bersaglio. 8 Il sistema nervoso e quello endocrino si influenzano a vicenda, infatti i neuroni possono trasmettere alle ghiandole endocrine impulsi nervosi con l ordine di attivarsi; allo stesso tempo, gli ormoni possono modificare alcune funzioni nervose e il comportamento stesso dell individuo. Gli ormoni si classificano in tre categorie: gli ormoni steroidei (derivati dalla molecola di colesterolo), gli ormoni peptidici (formati da tre o più amminoacidi, sono i più complessi e con maggior peso molecolare) e gli ormoni amminici (che derivano da singoli amminoacidi, ad esempio gli ormoni tiroidei). L insulina è un esempio di ormone peptidico. Esiste una specificità tra organi e ormoni; infatti, tramite il sangue, essi vengono a contatto con tutti i tessuti e le cellule, ma solo gli organi bersaglio sono in grado di riconoscerli. Ciò avviene grazie alla presenza sulla loro membrana plasmatica di recettori specifici. Gli ormoni riescono a suscitare una risposta già a concentrazioni molto basse ( mol/l) 9, poiché hanno un elevata affinità con i recettori. In questo modo, un singolo segnale che arriva alla cellula è in grado di influenzare milioni di eventi molecolari. Allo stesso modo, l elevata affinità tra ormone e recettore permette a ormoni strutturalmente simili di avere effetti anche molto diversi L azione dell insulina sul metabolismo energetico Il pancreas è una ghiandola che si trova nel torace. Essa secerne il succo pancreatico nel duodeno durante la digestione, ed è perciò una ghiandola esocrina. Allo stesso tempo però svolge anche una funzione endocrina in quanto secerne e immette nella circolazione sanguigna due ormoni importantissimi per il metabolismo: l insulina e il glucagone. 11 Essi sono prodotti nelle cosiddette isole di Langerhans (dal nome del loro scopritore), che sono composte da tre tipi di 7 L. ALBERGHINA, F.TONINI, Biologia, vol.2, p D. D. NELSON, M. M. COX, I principi di biochimica di Lehninger - quarta edizione, Bologna, Zanichelli, 2006, p L. ALBERGHINA, F.TONINI, Biologia, vol.2, p D.D. NELSON, M.M. COX, Biochimica di Lehninger, p Le informazioni di questo sottocapitolo 3.3 derivano da: D.D. NELSON, M.M. COX, Biochimica di Lehninger, p. 402, p. 912, pp L.ALBERGHINA, F. TONINI, Biologia, pp

8 Alina Liedtke Il diabete mellito LAM Biologia e storia cellule: α, β e δ, che producono rispettivamente glucagone, insulina e somatostatina12. Esse compongono circa il 2% del tessuto endocrino pancreatico13; sono riccamente vascolarizzate, così che possano riversare nel sangue gli ormoni prodotti, e innervate da numerose fibre nervose, in modo che il sistema nervoso possa intervenire sul metabolismo. Figura 3: Il pancreas endocrino L insulina è un ormone peptidico composto da 51 amminoacidi, composto da due catene polipeptidiche unite da due ponti disolfuro. Essa viene sintetizzata nel pancreas endocrino sotto forma di un precursone inattivo a catena singola, la preproinsulina, che successivamente viene trasformata, per rimozione della sequenza segnale, in proinsulina e sotto questa forma conservata nei granuli di secrezione delle cellule beta. Quando un elevata concentrazione di glucosio nel sangue stimola la secrezione di insulina, il peptide C si stacca dalla molecola grazie a degli enzimi specifici e la proinsulina viene convertita nella forma attiva e matura dell'ormone. Figura 4: Stadi del processo di secrezione dell'insulina 12 Ormone che inibisce la secrezione di insulina e glucagone, come pure la produzione esocrina del pancreas e il rilascio di acido cloridrico nello stomaco. Fonte: novembre L. ALBERGHINA, F. TONINI, Biologia, vol.2: p.260 7

9 L insulina e il glucagone sono ormoni antagonisti: entrambi sono sempre presenti in piccole quantità nel sangue, ma è il rapporto tra i due ormoni, in continua variazione, ad assicurare il mantenimento di una concentrazione ottimale di glucosio nel sangue. L equilibrio tra insulina, glucagone e glicemia è molto sottile e può per questo motivo essere influenzato da diversi fattori. Ad esempio, facendo sport, movimento o altre attività faticose, le cellule richiedono molta più energia e quindi anche più glucosio; la glicemia scende in poco tempo. Dopo un pasto, durante la digestione, gli zuccheri complessi vengono scomposti a molecole semplici di glucosio, prima nella bocca dalla saliva e più tardi nell intestino tenue attraverso degli enzimi digerenti, e sotto questa forma sono assimilati nel sangue attraverso la parete intestinale, facendo aumentare la glicemia. Un elevata concentrazione di glucosio attiva un processo all interno delle cellule beta del pancreas, che, stimolate anche dall azione del sistema nervoso parasimpatico, rilasciano per esocitosi l ormone insulina. Al contrario, il sistema nervoso simpatico inibisce la produzione di insulina quando il livello di glucosio nel sangue è sufficientemente basso. L azione congiunta di questi due sistemi permette di mantenere la concentrazione di glucosio nel sangue quasi costante, nonostante vi siano grandi variazioni nell assunzione di glucosio con la dieta. Figura 5: L'equilibrio tra insulina e glucagone 8

10 Quando la glicemia aumenta e l insulina viene rilasciata dal pancreas, prevalgono i processi anabolici. Una parte del glucosio, secondo necessità, viene utilizzato per produrre energia immediata; quello in eccesso è invece impiegato nella sintesi di composti di riserva energetica: glicogeno nelle cellule epatiche e nel tessuto muscolare, trigliceridi (lipidi) nelle cellule adipose. La glicemia a questo punto scende e torna ai livelli normali. Se invece, in seguito a una diminuzione del tasso di glucosio (ad esempio dopo un periodo di digiuno), il rilascio dell insulina è inibito e aumenta la secrezione di glucagone, predominano i processi catabolici; il glicogeno delle cellule epatiche e il glicerolo del tessuto adiposo sono scomposti a molecole di glucosio, che è in seguito immesso nel sangue e ne riequilibra la concentrazione. Il glucosio è la principale fonte di energia per le nostre cellule, ma non può semplicemente entrare nella cellula. C è infatti bisogno dell insulina, che agisce con un meccanismo di riconoscimento di tipo chiave-serratura, e facilita l entrata del glucosio nella cellula. L assunzione di glucosio da parte delle cellule è mediata da un trasportatore, chiamato GLUT4, che durante i periodi di digiuno si trova all interno delle cellule, sulla membrana di alcune vescicole. Quando vengono ingeriti alimenti ricchi di carboidrati, il livello di glucosio sale al di sopra dei suoi valori normali e il pancreas inizia il rilascio di insulina, che va a interagire con un recettore specifico posto sulla membrana delle cellule. Questo innesca il movimento delle vescicole verso la membrana, con la quale si fondono esponendo le molecole di GLUT4, i trasportatori: il glucosio può entrare nella cellula. I differenti stadi del trasporto del glucosio sono descritti in dettaglio nella didascalia della figura 6. Figura 6: Il trasporto dell insulina nelle cellule. 1) I trasportatori del glucosio sono conservati all interno della cellula in vescicole. 2) Quando l insulina reagisce con il suo recettore, le vescicole si muovono verso la superficie e si fondono con la membrana plasmatica, aumentando il numero di trasportatori di glucosio esposti sulla membrana plasmatica della cellula. 3) Quando i livelli di insulina diminuiscono, i trasportatori del glucosio sono rimossi dalla membrana plasmatica per endocitosi e conservati all interno di piccole vescicole. 4) Le piccole vescicole si fondono generando endosomi più grandi. 5) Pezzetti di endosomi arricchiti con trasportatori del glucosio formano rigonfiamenti che diventano piccole vescicole, pronte a ritornare sulla superficie della cellula quando i livelli di insulina aumenteranno ancora. 9

11 Il ruolo dell insulina è importante perché appunto stimola la migrazione delle vescicole verso la membrana plasmatica. Senza l azione dell ormone, il glucosio sarebbe comunque assimilato, ma molto più lentamente e solo in piccole quantità. Sulla membrana è infatti sempre presente un numero molto ridotto di trasportatori, ma grazie all insulina la cellula dispone di molte più molecole di GLUT4 attive e quindi permette di aumentare la velocità di assorbimento del glucosio di 15 volte 14. All interno delle cellule il glucosio va poi incontro a un processo chiamato glicolisi, che è uno stadio della respirazione cellulare: fornisce l energia necessaria al metabolismo sotto forma di ATP. 14 D.D. NELSON, M.M. COX, Biochimica di Lehninger, p

12 4. L organismo diabetico Un organismo è definito diabetico quando non è in grado di controllare queste variazioni metaboliche, perché il pancreas non produce abbastanza o del tutto insulina, o perché le cellule sono resistenti alla sua azione 15. Come vedremo in seguito, a seconda del tipo di carenza di insulina la malattia viene distinta principalmente tra Tipo 1 e Tipo 2. In comune a entrambe le forme c è il fatto che nel sangue è presente un elevato tasso di glucosio, ma le cellule non possono averne accesso e restano quindi prive della loro abituale fonte di energia. Per sopperire a questa mancanza, l organismo è costretto a trovare vie metaboliche alternative per la produzione di energia e ricorre quindi alla degradazione delle proteine dei muscoli e degli acidi grassi del tessuto adiposo. I primi e più caratteristici sintomi del diabete sono minzione e sete eccessive. Ciò avviene perché l organismo cerca di eliminare il glucosio in eccesso filtrandolo attraverso i reni per eliminarlo con le urine, che sono quindi abbondanti e contengono glucosio in grandi quantità (glicosuria). L organismo è di conseguenza disidratato e a questo punto sopraggiunge anche una forte sete per compensare la perdita di liquidi (polidipsia). Una modificazione metabolica caratteristica del diabete è quella relativa all ossidazione degli acidi grassi. Infatti, in mancanza di insulina, si riscontrano elevati livello di glucosio nel sangue ma scarsa disponibilità all interno delle cellule. Di conseguenza, le cellule si adattano ad utilizzare come fonte di energia prevalentemente acidi grassi. Il metabolismo degli acidi grassi, in mancanza di insulina, sfugge al controllo dell organismo e vengono quindi prodotte in grandi quantità sostanze chiamate corpi chetonici. Questa condizione è chiamata chetosi. A basse concentrazioni, i corpi chetonici possono sono un importante fonte di energia per i muscoli e i tessuti periferici, e in parte anche per il cuore e il cervello (in caso di digiuno prolungato, quando le scorte di glucosio sono esaurite). Se prodotti in quantità troppo elevate però essi possono risultare tossici: acido acetoacetico e acido D-β-idrossibutirrico, infatti, Figura 7: I corpi chetonici sono acidi carbossilici che ionizzano e rilasciano protoni. Se la quantità di protoni supera le difese dell organismo, il ph ematico può abbassarsi notevolmente e portare a un acidosi. L acetone invece è un composto volatile che deriva dall acido acetoacetico: normalmente è presente in quantità molto limitate ed è subito espulso tramite i polmoni; se però aumenta la quantità degli altri corpi chetonici, aumenta anche l acetone che sopra certi livelli è anch esso tossico per l organismo. Siccome l organismo lo vuole espellere sempre tramite i polmoni, il respiro della persona presenta l odore caratteristico della frutta matura. 15 Le informazioni seguenti sono tratte da: D.D. NELSON, M.M. COX, Biochimica di Lehninger, p novembre

13 La combinazione di chetosi e acidosi è detta chetoacidosi ed è una condizione che può diventare molto pericolosa, portare al coma e, se non corretta, anche alla morte. Allo stesso tempo inoltre, vista la mancanza di glucosio nelle cellule, si assiste per assurdo a un elevata secrezione di ormoni che stimolano la sintesi di glucosio mediante gluconeogenesi (quando un composto non glucidico viene convertito in glucosio) e glicogeno lisi (quando il glicogeno conservato nel fegato viene scomposto a molecole semplici di glucosio). In questo modo viene riversato in circolo nuovo glucosio, che va ad aggravare l iperglicemia già presente. Questa condizione può essere riscontrata al primo manifestarsi della malattia (solamente del Tipo 1, quando la carenza di insulina è totale) o in seguito a un grave scompenso glicemico causato da alterazioni della terapia insulinica, ad esempio a causa del cattivo funzionamento degli apparecchi o, più in generale, da situazioni di grave stress, sia fisico che psicologico. Bisogna notare tuttavia che questa non è una condizione cui sono confrontati i diabetici quotidianamente, piuttosto è un segnale d'allarme che indica al paziente che la sua malattia è fuori controllo e che bisogna prendere i provvedimenti adeguati. Un altro aspetto da tenere in considerazione è il fatto che i sintomi descritti sopra possono anche mancare, e questo è particolarmente pericoloso se la glicemia resta alta per molto tempo (anni), perché può causare diversi danni a reni, occhi, cuore, piedi. 16 La diagnosi del diabete si basa su misurazioni biochimiche del sangue e delle urine, così da captare le variazioni del metabolismo. Il metodo più utilizzato è il test di tolleranza al glucosio. Al paziente vengono somministrati 100g di glucosio disciolti in acqua dopo una notte a digiuno e gli viene misurata la glicemia a più riprese, prima dell assunzione del glucosio e poi a intervalli di trenta minuti per alcune ore. Un organismo sano non ha problemi ad assimilare il glucosio: la sua glicemia non supererà le 9-10 mm, nella maggior parte dei casi non si riscontrerà la presenza di glucosio nelle urine. Una persona diabetica invece mostrerà problemi nell assorbimento: la concentrazione di glucosio ematica salirà oltre la soglia renale (10mM) e le urine conterranno zucchero. Il diabete di Tipo 1 e di Tipo 2 sono le due forme principali sotto cui la malattia si manifesta, e sono quelle di cui si parlerà più nel dettaglio nei capitoli seguenti, qui di seguito sarà data una breve descrizione delle loro caratteristiche. 17 In seguito saranno esposti altri tipi particolari di diabete esistenti, ma non saranno approfonditi particolarmente e non saranno nemmeno menzionati più avanti. 16 Cfr. capitolo 5.6, pagina I sottocapitoli 4.1 e 4.2 risultano dall unione delle informazioni trovate in: A. BOPP, Diabetes, p.12-17, Dr. Valdo A.CHABOT, Dr. Marc-H. BLANC, Le Diabète: mieux connaître, mieux comprendre, mieux gérer, Dijon-Quetigny, Imprimerie Darantiere, 2002, pp

14 4.1 Il diabete di tipo 1 Molto frequentemente il diabete di tipo 1 comincia nei bambini o negli adolescenti, infatti un tempo era chiamato diabete giovanile (o anche insulinodipendente ), ma potrebbe presentarsi a ogni età. È la forma meno diffusa tra le due principali, infatti colpisce solo un diabetico su cinque. La carenza di insulina è totale, perché le cellule dove essa è prodotta sono distrutte dal proprio sistema immunitario. La diagnosi è abbastanza rapida: qualche giorno o settimana dopo la comparsa dei primi sintomi, che sono molto evidenti, perché il corpo non è in grado di sopravvivere senza l insulina che permette l assorbimento del glucosio. L unica cura possibile è attraverso iniezioni giornaliere di insulina, ma hanno un ruolo altrettanto importante nella terapia una sana alimentazione e regolare attività fisica. Come anche nel tipo 2, si sa che c'è una marcata componente ereditaria nell'apparizione del diabete di tipo 1, ma serve un fattore scatenante per far insorgere la malattia. Siccome non è ancora bene chiaro quale sia e che ruolo abbia il fattore scatenante che, sommato alla predisposizione genetica, determina la comparsa della malattia, non è per ora possibile prevenire questa forma di diabete. 4.2 Il diabete di tipo 2 Questo diabete, un tempo noto come dell età adulta o non insulinodipendente, è la forma più diffusa e insorge di solito dopo i 40 anni. Negli ultimi anni si assiste sempre più frequentemente all apparizione del diabete di tipo 2 tra i bambini e gli adolescenti, conseguenza di un aumento globale dell obesità e di uno stile di vita troppo sedentario. Come già detto, il ruolo dell ereditarietà è ben conosciuto; il fattore scatenante più frequente è l obesità, conseguenza di uno stile di vita troppo sedentario. Per questo motivo, per il diabete di tipo 2 esiste un certo grado di prevenzione, che si basa essenzialmente sulla promozione di uno stile di vita sano, sull attività fisica regolare e sulla lotta all obesità. La mancanza di insulina in questo caso è relativa: il pancreas produce in effetti ancora dell insulina, ma non a sufficienza, in più le cellule sono resistenti alla sua azione. La causa di questa insulino-resistenza è un difetto dei meccanismi di assimilazione; mancanza di esercizio fisico e obesità peggiorano la situazione. Soprattutto all inizio di un diabete di tipo 2 l insulina è ancora disponibile a sufficienza, siccome il pancreas cerca di sopperire all insulino-resistenza producendone di più. Con il tempo però non riesce a tenersi al passo con le richieste dell organismo, la produzione di insulina diminuisce sensibilmente, ed è per questo che le cure per il diabete di tipo 2 variano molto con lo scorrere del tempo. Inizialmente esso può essere curato migliorando lo stile di vita (dimagrimento, alimentazione più sana, attività fisica), e quindi diminuendo sensibilmente la resistenza delle cellule all insulina. Con il tempo però si rende spesso necessaria una cura farmacologica con medicamenti che stimolano la produzione di insulina o che ne migliorano l azione; dopo molti anni possono diventare necessarie le iniezioni di insulina. 13

15 Siccome la carenza di insulina è relativa e la resistenza delle cellule alla sua azione è inizialmente lenta e aumenta solo con il passare del tempo, il diabete di tipo 2 può passare inosservato anche per parecchi anni, non presentando sintomi evidenti fino a che un controllo glicemico o la comparsa di una complicazione non evidenzia la malattia. Questo fatto è particolarmente pericoloso se si considera che il diabete di tipo 2 è in assoluto la forma più diffusa, colpisce infatti circa il 90% della popolazione diabetica. 4.3 Il diabete gestazionale Nel corso di una gravidanza, il corpo della donna subisce numerose variazioni ormonali in favore di un ottimale sviluppo del feto, il metabolismo della madre deve sopportare quindi un carico notevole di cambiamenti. Il diabete gestazionale 18 è una forma particolare di diabete che può svilupparsi durante la gravidanza proprio a causa degli ormoni prodotti in questa particolare condizione, che provocano un aumento del livello di zuccheri nel sangue. Nella maggior parte delle donne, l'aumentata richiesta di insulina per contrastare l'azione degli ormoni della gravidanza è compensata da una maggior produzione da parte dell'organismo, ma nel 5 percento circa dei casi 19 la produzione endogena non è più sufficiente e quindi la glicemia aumenta, facendo apparire il diabete gestazionale. È importante diagnosticare per tempo e curare questa condizione poiché alti livelli glicemici possono essere pericolosi sia per la madre sia per il bambino. Infatti le sostanze presenti nel sangue della madre passano al feto tramite la placenta, e quindi anche il glucosio e i corpi chetonici 20. Se essi sono presenti in livelli troppo elevati, possono causare danni allo sviluppo del feto. Infatti a partire dalla 13 a settimana di gravidanza il pancreas del feto comincia a produrre insulina, quindi se c'è troppo glucosio nel suo sangue la produzione di insulina sarà eccessiva rispetto al reale fabbisogno del feto. Da questo deriva un aumento ponderale eccessivo (il bambino nascerà troppo grande e troppo pesante, oltre i 4 kg) e il rischio di ipoglicemia alla nascita, quando verrà a meno l'apporto di glucosio dal sangue della madre mentre la produzione di insulina rimarrà elevata. Ma anche per la madre aumentano i rischi di complicazioni durante la gravidanza, infatti essa avrà una maggiore probabilità di contrarre infezioni alle vie urinarie o di sviluppare ipertensione gestazionale. Il diabete può anche causare un eccesso di liquido amniotico, rischio di doglie premature e maggiore frequenza di parto cesareo. Se il diabete è diagnosticato per tempo e i valori di glicemia vengono mantenuti nella norma, queste complicanze possono essere molto ridotte se non del tutto evitate. La gravidanza complicata dal diabete è una condizione che richiede impegno e consapevolezza da parte della madre. È infatti solo grazie a un attento 18 Questo capitolo si basa sulle informazioni trovate nei seguenti opuscoli: Lettere informative 4, Diabete e gravidanza, Dr. Tarcisio Bianda, Humaine Clinica Santa Chiara, aprile 2002 Il diabete gestazionale (diabete durante la gravidanza), Bayer HealthCare Diabetes Care 19 A. BOPP, Diabetes, p Cfr. capitolo 4. L'organismo diabetico, pp

16 controllo delle glicemie che la madre può garantire un sano e regolare sviluppo al suo bambino. La cura del diabete gestazionale si basa su un'alimentazione sana ed equilibrata, associata ad un lento aumento del peso. In alcuni casi ciò non basta e si rende quindi necessaria un'insulinoterapia. Per un controllo ottimale del metabolismo è indispensabile ripetere regolarmente la misurazione della glicemia, indipendentemente dal tipo di terapia o dieta. Il diabete gestazionale non causa alcun sintomo soggettivo, per cui deve essere "cercato" con un test screening in genere fra la ventiquattresima e la ventottesima settimana. Il test diagnostico è essenzialmente uguale a quello utilizzato per diagnosticare gli altri tipi di diabete, basato sulla somministrazione di una soluzione di glucosio a digiuno e la seguente misurazione della glicemia a intervalli regolari. Se vengono superati determinati valori limite, viene diagnosticato il diabete gestazionale. In linea di principio, il diabete gestazionale può colpire qualsiasi donna in gravidanza. Tuttavia un rischio più elevato si riscontra in alcune categorie di donne: Età oltre i 30 anni Sovrappeso, obesità Ipertensione Diabete mellito in famiglia Bambino di oltre 4 kg in gravidanze precedenti Aborti o bambini nati morti in precedenza Diabete gestazionale in una precedente gravidanza In questi casi è opportuno eseguire il test screening già alla 14esima settimana e se risulta negativo ripetuto poi alla 24esima. Il diabete gestazionale è una delle poche forme di diabete temporaneo, infatti il più delle volte i valori tornano normali subito dopo la nascita del bambino. Le donne colpite hanno però un alto grado di probabilità di sviluppare più avanti negli anni un diabete di tipo 1 o 2. Gli studi più recenti sono giunti alla conclusione che il diabete gestazionale costituisce un problema crescente, che, purtroppo, in molti casi continua a non essere riconosciuto. In Svizzera attualmente a tutte le donne viene effettuato il test screening, si spera così di individuare più casi possibili al fine di ridurre le complicanze dovute a questa condizione. Negli ultimi anni grandi progressi sono stati fatti nella conoscenza e nella gestione del diabete in gravidanza. È tuttavia necessario che tanto da parte dei medici quanto da parte delle donne si mantenga alto questo livello di controllo, in modo da assicurare un metabolismo equilibrato e ridurre al minimo le complicazioni. 15

17 4.4 Altre forme di diabete Il diabete può comparire anche in altre forme e per altri motivi oltre ai due principali già citati, passiamoli velocemente in rassegna: 21 MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young): Diabete dell età adulta a insorgenza giovanile. È una rara forma di diabete (colpisce un diabetico su cento 22 ) di tipo adulto che si manifesta nei giovani intorno ai vent anni. È simile nelle sue caratteristiche al diabete di tipo 2, può venir sviluppata solo in presenza di geni specifici, che danneggiano le cellule produttrici di insulina, e di conseguenza si ha una sottoproduzione dell ormone. Come nel tipo 2, anche questo tipo di diabete può essere curato con una dieta personalizzata e l attività fisica regolare; può rendersi tuttavia con il tempo necessaria l assunzione di farmaci e/o insulina. LADA (Latent Autoimmune Diabetes of Adult). È una rara forma intermedia tra il tipo 1 e il tipo 2, che colpisce circa il 10% degli adulti diabetici non insulinodipendenti. 23 Essi sono normalmente giovani (tra i 20 e i 40 anni), sono magri e presentano nel loro sangue differenti anticorpi diretti contro le cellule produttrici di insulina. All inizio non è necessaria l assunzione di insulina tramite iniezioni, ma con il tempo essa si rende il più delle volte necessaria. Siccome l insulina è prodotta nel pancreas, il diabete può comparire anche nel caso esso sia danneggiato per svariati motivi, in particolare: o Pancreatite (infiammazione del pancreas) o Fibrosi cistica (malattia genetica ereditaria grave che fa insorgere tra le altre cose un insufficienza pancreatica) 24 o Emocromatosi (accumulo eccessivo di ferro in organi e tessuti, tra cui il pancreas, che gradualmente danneggia le cellule che producono insulina) 25 o Asportazione del pancreas in seguito a un incidente o una malattia (ad esempio un cancro). Poiché non viene più prodotta insulina, insorge il diabete di tipo 1 Alcuni farmaci possono far aumentare la glicemia o ostacolare l azione corretta dell insulina, ad esempio steroidi, diuretici, betabloccanti o vasodilatatori, immunosoppressori. La produzione in eccesso da parte dell organismo di alcuni ormoni (come il cortisone, l adrenalina o l ormone della crescita) può aumentare il rischio di sviluppare il diabete di tipo 2 in quanto essi hanno un'azione iperglicemizzante e contrastano l azione dell insulina. 21 Basato su: R. WALKER, J. RODGERS, Diabete, p.16-17; V. CHABOT, M-H. BLANC, Le Diabète, p R. WALKER, J. RODGERS, Diabete, p V. CHABOT, M-H. BLANC, Le Diabète, p Fonte: ottobre Fonte: ottobre

18 4.5 Il ruolo dell ereditarietà Sia il diabete di tipo 1 che il diabete di tipo 2 hanno una comprovata componente ereditaria. 26 L aspetto che a tutt oggi è ancora poco conosciuto è come queste due malattie siano trasmesse ed è per questo oggetto di studio di molti genetisti. Abbastanza frequentemente vengono scoperte nuove mutazioni genetiche nel diabete di tipo 2, ma esse non spiegano che una piccola percentuale di questa forma di diabete. I malati di diabete di tipo 1 possiedono alcuni geni predisponenti, localizzati sulla 6 a coppia di cromosomi, e rappresentano l elemento favorevole di base. Tuttavia, essi non sono la sola causa del diabete: infatti, nella popolazione europea generale, il 50% delle persone possiede uno di questi fattori predisponenti senza essere diabetiche (i diabetici di tipo 1 rappresentano solo lo 0,4-0,5% di questa popolazione). Questo fatto mostra come altri elementi, oltre alla componente ereditaria a tutt oggi conosciuta, debbano per forza entrare in gioco per portare un organismo a sviluppare un diabete: essi possono essere determinati virus o tossine alimentari, batteriche o chimiche, ma anche altri caratteri ereditari ancora non del tutto identificati. Che il diabete di tipo 1 non sia una malattia puramente ereditaria, è provato da differenti studi su gemelli identici: nel caso che uno dei due presenti questa forma di diabete, non è detto che anche l altro si ammali; esso diventa infatti diabetico solo nel 25-30% dei casi. La combinazione di ereditarietà e fattori ambientali scatena una reazione di difesa da parte del nostro sistema immunitario. Il diabete di tipo 1 è per questo definito una malattia autoimmune, in quanto è lo stesso organismo che aggredisce e a poco a poco distrugge se stesso: nel diabete, le cellule colpite sono le cellule beta del pancreas, che producono l insulina necessaria al corpo. Questo processo non è immediato, si sviluppa nel corso di alcuni mesi o più anni. I primi sintomi del diabete appaiono quando circa il 90% delle cellule beta sono andate distrutte. Si può riassumere il processo di apparizione del diabete di tipo 1 in questo modo: Tabella 1: Processo di apparizione del diabete di tipo 1 (elaborato dall autrice sulla base di: V. CHABOT, M.-H. BLANC, Le Diabète, p. 178) 26 Le informazioni di questo paragrafo si basano su: V. CHABOT, M-H. BLANC, Le Diabète, p

19 Anche se pure il diabete di tipo 2 è strettamente legato ai fattori ereditari, si sa che i geni coinvolti non sono situati sul cromosoma 6 come nel diabete di tipo 1; i meccanismi di trasmissione di questo tipo sono di fatto quasi sconosciuti,. Gli studi su gemelli identici hanno però dimostrato che, nel caso uno dei due diventi diabetico di tipo 2, l altro ha un elevata probabilità di sviluppare la malattia entro breve: per la precisione, quasi il 70% entro sei anni e più del 90% entro dieci anni. Questi dati sono stati costatati anche nel caso che i due gemelli vivessero in un ambiente differente. Si può quindi concludere che il diabete di tipo 2 ha una componente ereditaria molto più rilevante, sebbene meno conosciuta, rispetto al tipo 1. In questo tipo di diabete, che non è una malattia autoimmune, hanno ad ogni modo un grande peso anche altri fattori quali l ambiente, lo stile di vita, il peso: circa l 80% dei diabetici di tipo 2 è infatti sovrappeso. In generale, il rischio di ammalarsi di diabete aumenta se la malattia è già presente in famiglia. Nella tabella seguente sono riportate alcune cifre che mostrano la probabilità di contrarre la malattia in diverse situazioni. TIPO DI PARENTELA MADRE CON TIPO 1 1-2% MADRE CON TIPO 2 14% PADRE CON TIPO 1 3-6% PADRE CON TIPO 2 14% ENTRAMBI GENITORI CON TIPO 1 30% ENTRAMBI GENITORI CON TIPO 2 75% FRATELLO CON TIPO 1 6% FRATELLO CON TIPO % GEMELLI IDENTICI CON TIPO 1 30% GEMELLI IDENTICI CON TIPO % PERCENTUALE DI RISCHIO Tabella 2: Percentuale di rischio nel caso di diabete in famiglia. Fonte: R.WALKER, J. RODGERS, Diabete, p Il trattamento del diabete Poiché come si vedrà in seguito una glicemia elevata troppo a lungo può avere serie conseguenze sull organismo, è fondamentale cercare di mantenerla sempre entro i limiti raccomandati (4-7 mm). È per questo molto importante condurre uno stile di vita sano, fare attività fisica regolare, mangiare cibi e bevande adeguati, assumere i farmaci o l insulina del caso e fare controlli frequenti. Tutti questi accorgimenti permettono al malato di vivere una vita in linea di massima normale. Per questi motivi, nel caso del diabete molto più che in altre patologie, è molto importante la partecipazione attiva del paziente nel trattamento della sua malattia; è necessario che ci sia una buona collaborazione e comunicazione tra il medico, il paziente e le persone a stretto contatto con esso. Nel mio lavoro non intendo esporre in modo esaustivo in cosa consiste il trattamento della malattia. Esso è personalizzato a seconda delle esigenze del 18

20 paziente e può quindi variare molto da persona a persona, perciò mi limiterò a illustrare i principi generali su cui si basa. Inoltre lo scopo del mio lavoro è piuttosto quello di dare le basi biologiche per capire la patologia in modo da poterla introdurre in un contesto storico sociale, il lato più pratico del trattamento della malattia passa quindi in secondo piano. 27 Nei capitoli seguenti cercherò tuttavia di dare un'idea generale dei principi su cui si basa il trattamento della malattia, in particolare il controllo della glicemia e la terapia con farmaci e/o insulina. 5.1 Monitorare la glicemia Come è già stato detto, è importante mantenere il livello di glucosio nel sangue entro le 4 e le 7 mmol/l. Per fare ciò, è molto importante misurare quotidianamente e regolarmente la glicemia, così da poter, se necessario, apportare tempestivamente cambiamenti al dosaggio di farmaci o insulina. Esistono due modi per controllare quotidianamente il livello di glucosio nel sangue: il test delle urine e l esame del sangue. Il test delle urine era fino a pochi decenni fa l unico metodo che poteva essere utilizzato dai pazienti a casa, la sua utilità è però piuttosto limitata: esso indica infatti solamente la presenza di glucosio nelle urine, che si manifesta quando la glicemia supera le 10 mmol/l, ma non è in grado di fornire informazioni su un livello leggermente alto (7-10 mmol/l) o su un livello troppo basso di glucosio nel sangue. Per questo, al giorno d oggi è molto più importante la misura della glicemia attraverso un prelievo di sangue, che fornisce risultati più precisi e affidabili. In generale, si preleva una goccia di sangue e la si pone su una striscia, essa viene in seguito inserita in un apparecchio per la misurazione (glucometro) che mostra poi il risultato sul display. Esiste anche un test, che si effettua dal medico, chiamato test dell emoglobina glicosilata (HbA1c), che permette di misurare il livello di glucosio nel sangue nell arco delle 6-8 settimane precedenti il test e che esprime i risultati in percentuale: un valore intorno al 7% è da considerarsi buono, se è più elevato indica la necessità di un controllo più rigoroso della propria malattia. Questo test è molto importante in quanto fornisce una media del livello di glucosio durante più settimane; tuttavia un valore nella norma non è sufficiente per escludere eventuali complicazioni. Essendo un valore medio, non è in grado di mostrare se ci sono state forti oscillazioni tra valori molto alti e valori molto bassi. È quindi molto importante integrare frequenti misurazioni casalinghe con il test HbA1c, in modo da avere una panoramica completa dello stato della Figura 8: Glucometro per la misurazione della glicemia 27 Per chi fosse interessato ad avere informazioni più complete sul trattamento del diabete, rimanda alla lettura di uno dei seguenti libri, su cui mi sono basata per la stesura di questo capitolo: R. WALKER, J. RODGERS, Diabete, pp , BOPP, Diabetes, pp

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