สาเหตุและการเกิดโรคเมตาบอลิกซินโดรม

สาเหตุของโรคเมตาบอลิกซินโดรม

สาเหตุหลักของกลุ่มอาการเมตาบอลิกคือภาวะดื้อต่ออินซูลินแต่กำเนิดหรือได้รับมาภายหลัง กล่าวคือ ภาวะที่เนื้อเยื่อส่วนปลาย (ตับ กล้ามเนื้อ เนื้อเยื่อไขมัน ฯลฯ) ไม่ตอบสนองต่ออินซูลิน ความเสี่ยงทางพันธุกรรมต่อการดื้อต่ออินซูลินมีความเกี่ยวข้องกับการกลายพันธุ์ในยีนหลายชนิด ในขณะเดียวกันก็มีการตั้งสมมติฐานว่าภาวะดื้อต่ออินซูลินไม่ใช่สาเหตุของกลุ่มอาการเมตาบอลิก แต่เป็นส่วนประกอบอีกส่วนหนึ่งของกลุ่มอาการเมตาบอลิก ข้อสรุปนี้มาจากการศึกษาความชุกของส่วนประกอบของกลุ่มอาการเมตาบอลิกในกลุ่มชาติพันธุ์ต่างๆ (คนผิวดำ คนผิวขาวในสหรัฐอเมริกา และคนอเมริกันเชื้อสายเม็กซิกัน) การวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้รับทำให้เราสันนิษฐานถึงปัจจัยทางพันธุกรรมอีกประการหนึ่งที่ก่อให้เกิดกลุ่มอาการเมตาบอลิก ปัจจัยสมมติฐานนี้เรียกว่าปัจจัย Z ซึ่งทำปฏิกิริยากับเนื้อเยื่อที่ไวต่ออินซูลิน เอนโดทีเลียม ระบบควบคุมความดันหลอดเลือดแดง การเผาผลาญไขมันและไลโปโปรตีน และทำให้เกิดภาวะดื้อต่ออินซูลิน หลอดเลือดแดงแข็ง ความดันโลหิตสูง และไขมันในเลือดผิดปกติ ภาวะอินซูลินในเลือดสูงในกลุ่มอาการเมตาบอลิกถือเป็นภาวะชดเชยของร่างกายจากภาวะดื้อต่ออินซูลิน

ปัจจัยภายนอกที่ส่งผลต่อการพัฒนาภาวะดื้อต่ออินซูลิน ได้แก่ การรับประทานอาหารมื้อใหญ่ การใช้ชีวิตที่ไม่ออกกำลังกาย โรคอ้วน และลักษณะทางสังคมและวัฒนธรรมของชีวิต ในภาวะอ้วน ระดับกรดไขมันอิสระในพลาสมาของเลือดจะเพิ่มขึ้น กรดไขมันอิสระจะยับยั้งการทำงานของอินซูลินในกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อตับ และยับยั้งการหลั่งอินซูลินที่กระตุ้นด้วยกลูโคส

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

พยาธิสภาพของโรคเมตาบอลิกซินโดรม

กลไกหลักของการพัฒนากลุ่มอาการเมตาบอลิกคือการพัฒนาของความไวเกินของระบบไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมอง-ต่อมหมวกไต การตอบสนองของร่างกายต่อความเครียดเรื้อรัง (ภาวะซึมเศร้า ความวิตกกังวล การสูบบุหรี่ การดื่มแอลกอฮอล์) จะแสดงออกมาโดยการกระตุ้นแกนนี้อย่างเฉียบพลัน การสังเคราะห์คอร์ติซอลซึ่งส่งผลต่อการเผาผลาญกลูโคสและไขมันจะเพิ่มขึ้น คอร์ติซอลลดความไวของกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อตับต่ออินซูลิน และด้วยเหตุนี้จึงก่อให้เกิดการดื้อต่ออินซูลิน นอกจากการหลั่งคอร์ติซอลและ ACTH ที่เพิ่มขึ้นแล้ว ผู้หญิงยังพบการสังเคราะห์เทสโทสเตอโรนและแอนโดรสเตอเนไดโอนเพิ่มขึ้น ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาภาวะฮอร์โมนแอนโดรเจนเกินปกติ นอกจากนี้ยังได้รับการส่งเสริมจากการลดลงของระดับโกลบูลินที่จับกับฮอร์โมนเพศในผู้หญิง ในผู้ชาย ระดับเทสโทสเตอโรนลดลงเนื่องจากผลยับยั้งของ ACTH ต่อฮอร์โมนปลดปล่อยโกนาโดโทรปิน ระดับเทสโทสเตอโรนต่ำในผู้ชายและระดับสูงในผู้หญิงยังส่งผลต่อการพัฒนาการดื้อต่ออินซูลินอีกด้วย ระดับคอร์ติซอลและอินซูลินที่สูง ระดับฮอร์โมนการเจริญเติบโตที่ต่ำ และในผู้ชาย เทสโทสเตอโรนมีส่วนทำให้เนื้อเยื่อไขมันสะสมมากเกินไป โดยเฉพาะในบริเวณหน้าท้อง เนื่องมาจากความหนาแน่นสูงของตัวรับฮอร์โมนสเตียรอยด์ในอะดิโปไซต์ไขมันในช่องท้อง ดังนั้น การทำงานที่เพิ่มขึ้นของระบบไฮโปทาลามัส-ต่อมใต้สมอง-ต่อมหมวกไตจึงสามารถอธิบายการพัฒนาของภาวะดื้อต่ออินซูลินและภาวะอ้วนในช่องท้อง ซึ่งเป็นสัญญาณพื้นฐานของกลุ่มอาการเมตาบอลิกได้

ภาวะอินซูลินในเลือดสูงจะตอบสนองต่อภาวะดื้อต่ออินซูลิน ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาของโรคเมตาบอลิกซินโดรม ระดับอินซูลินที่เกิดขึ้นซ้ำๆ และหลังอาหาร (2 ชั่วโมงหลังรับประทานอาหารหรือรับประทานกลูโคส 75 กรัม) ในกลุ่มอาการเมตาบอลิกจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และส่งผลให้ภาวะดื้อต่ออินซูลินรุนแรงขึ้น อินซูลินเป็นฮอร์โมนที่มีฤทธิ์กระตุ้นการสร้างและต้านการอักเสบ ส่งเสริมการแบ่งตัวและการอพยพของเซลล์กล้ามเนื้อเรียบของผนังหลอดเลือด รวมถึงการพัฒนาของโรคอ้วน กระบวนการเหล่านี้ส่งผลให้เกิดหลอดเลือดแดงแข็งใน ระยะเริ่มต้น

ความเสี่ยงในการเกิดโรคหัวใจและหลอดเลือดในกลุ่มอาการเมตาบอลิกเพิ่มขึ้น 2-5 เท่า และส่วนใหญ่เกิดจากภาวะอินซูลินในเลือดสูง อินซูลินเพิ่มอัตราการสังเคราะห์คอเลสเตอรอลและเพิ่มจำนวนตัวรับคอเลสเตอรอล LDL บนเยื่อหุ้มเซลล์ จึงทำให้เซลล์ดูดซึมคอเลสเตอรอลได้มากขึ้น นอกจากนี้ กระบวนการกำจัดคอเลสเตอรอลออกจากเซลล์ด้วยความช่วยเหลือของ HDL จะถูกยับยั้ง การเปลี่ยนแปลงในการเผาผลาญคอเลสเตอรอลในเซลล์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาของคราบไขมันในหลอดเลือดแดง

การเกิดโรคความดันโลหิตสูงและส่วนประกอบอื่นๆ ของกลุ่มอาการเมตาบอลิกนั้นเกิดจากภาวะอินซูลินในเลือดสูงและภาวะดื้อต่ออินซูลิน ภาวะอินซูลินในเลือดสูงทำให้ระบบประสาทซิมพาเทติกทำงานเพิ่มขึ้นเรื้อรังและมีการคั่งของโซเดียมในหลอดไต ปัจจัยทั้งสองประการนี้ทำให้ความดันเลือดแดงเพิ่มขึ้น การกระตุ้นตัวรับเบต้า-อะดรีเนอร์จิกอย่างต่อเนื่องยังมีบทบาทสำคัญ ทำให้เกิดการสลายไขมันในเนื้อเยื่อไขมันในช่องท้องเป็นหลัก ส่งผลให้ระดับกรดไขมันอิสระเพิ่มขึ้น กรดไขมันอิสระจะกระตุ้นให้ภาวะดื้อต่ออินซูลินและภาวะอินซูลินในเลือดสูงรุนแรงขึ้น

ในกลุ่มอาการเมตาบอลิก การเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตจะผ่าน 3 ระยะ คือ จากภาวะน้ำตาลในเลือดปกติ ซึ่งมีภาวะดื้อต่ออินซูลิน ไปจนถึงระยะที่ระดับกลูโคสในเลือดสูง ไปจนถึงเบาหวานชนิดที่ 2การเกิดโรคของเบาหวานชนิดที่ 2 นอกจากภาวะดื้อต่ออินซูลินแล้ว ยังบ่งชี้ถึงการบกพร่องในการหลั่งอินซูลินอีกด้วย มีหลักฐานว่าปริมาณไขมันสูงในเบต้าเซลล์ทำให้การหลั่งอินซูลินบกพร่อง แม้ว่าปริมาณอินซูลินที่หลั่งออกมาในแต่ละวันจะเพิ่มขึ้นได้ แต่ระยะเริ่มต้นของการหลั่งอินซูลินจะหายไป และระดับน้ำตาลในเลือดหลังอาหารก็จะเพิ่มขึ้น ภาวะดื้อต่ออินซูลินในเซลล์ตับจะแสดงออกโดยตับผลิตกลูโคสในตอนกลางคืนเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดภาวะน้ำตาลในเลือดสูงในตอนเช้าขณะท้องว่าง

กลุ่มอาการเมตาบอลิกมีลักษณะเฉพาะคือมีภาวะไขมันในเลือดผิดปกติ ซึ่งระดับไตรกลีเซอไรด์ในซีรั่มเลือดเพิ่มขึ้นและระดับ HDL ลดลง โดยส่วนใหญ่มักตรวจพบการเพิ่มขึ้นของระดับ LDL ในหลอดเลือดแดงแข็ง ภาวะไขมันในเลือดผิดปกติเกิดจากกระบวนการดื้อต่ออินซูลิน/อินซูลินในเลือดสูง

ภาวะกรดยูริกในเลือดสูงถือเป็นองค์ประกอบหนึ่งของโรคเมตาบอลิกซินโดรม เนื่องจากมักเกิดร่วมกับองค์ประกอบอื่นๆ ของโรคดื้อต่ออินซูลิน สาเหตุหลักของระดับกรดยูริกในเลือดสูงขึ้นคือภาวะอินซูลินในเลือดสูงเรื้อรัง ซึ่งเป็นหนึ่งในความผิดปกติทางพยาธิสรีรวิทยาที่สำคัญที่สุดในกลุ่มอาการเมตาบอลิกซินโดรม

ความผิดปกติของระบบการหยุดเลือดในกลุ่มอาการเมตาบอลิกจะเหมือนกันกับที่พบในโรคเบาหวาน แต่หลังจากการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตกลับสู่ภาวะปกติแล้ว ความผิดปกติเหล่านี้จะไม่หายไป นอกจากโรคเบาหวานแล้ว ภาวะอินซูลินในเลือดสูง ภาวะไขมันในเลือดผิดปกติ ระดับกรดไขมันอิสระที่สูง ภาวะขาดวิตามินอี เป็นต้น ก็มีส่วนทำให้เกิดภาวะการแข็งตัวของเลือดสูงเช่นกัน