ภาวะเครียด สาเหตุการเกิดโรคเบาหวาน

ภาวะเครียดทางออกซิเดชันและโรคเบาหวานชนิดที่ 2 (Oxidative stress and type2 diabetes mellitus) ซึ่งเกี่ยวข้องกับอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นในร่างกาย และเป็นต้นเหตุของการเกิดภาวะเครียดทางออกซิเดชัน ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญที่อยู่เบื้องหลังของการเกิดโรคหรือการดำเนินโรคเรื้อรังชนิดต่าง ๆ มากมาย โดยเฉพาะโรคเบาหวานชนิดที่ 2 โดยจะแสดงให้เห็นถึงการดำเนินการของโรคตั้งแต่การเกิดภาวะเครียดทางออกซิเดชัน ภาวะการอักเสบ ภาวะดื้อต่ออินซูลิน ภาวะไขมันสูงผิดปกติในเลือด และโรคเบาหวานชนิดที่ 2

การเพิ่มขึ้นของภาวะเครียดทางออกซิเดชัน (oxidative stress) เร่งให้เกิดการพัฒนาภาวะดื้อต่ออินซูลินขึ้นในอวัยวะต่างๆ โดยจะมีการยับยั้งการส่งสัญญาณของอินซูลินและการสูญเสียการทำหน้าที่ของสารอะดิโพไคน์ (Adipokines) เกิดการอักเสบและภาวะไขมันสูงผิดปกติในเลือด ภาวะดื้อต่ออินซูลินมักจะเกิดขึ้นมาก่อนเป็นเวลานานอาจเป็นปี และแสดงอาการภาวะก่อนที่จะเป็นโรคเบาหวาน จากนั้นจะตามมาด้วยการลดหรือการสูญเสียหน้าที่ของการหลั่งอินซูลิน ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของการเกิดโรคเบาหวานชนิดที่ 2 และจะตามมาด้วยภาวะแทรกซ้อนของโรคเบาหวาน

สิ่งมีชีวิตในโลกอาศัยออกซิเจนในการเผาผลาญหรือออกซิไดซ์สารชีวโมเลกุลและสารอาหาร (สารชนิดต่างๆ ที่มีองค์ประกอบทางเคมีของคาร์บอนและไฮโดรเจนอยู่เป็นจำนวนมาก) เพื่อให้ได้พลังงาน ความร้อน และสารเคมีที่เป็นตัวกลางชนิดต่างๆที่จำเป็นสำหรับการดำเนินและการดำรงชีวิต เมื่อเรากินอาหารและเกิดการเผาผลาญ(ออกซิไดซ์) สารอาหารออกเป็นโมเลกุลชนิดต่างๆ ขึ้น ร่วมกับออกซิเจน โดยที่โมเลกุลของออกซิเจนเองจะถูกรีดิวส์ (Reduced) และสามารถเข้าทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของสารอาหาร สร้างเป็นสารตัวกลางชนิดต่างๆ ขึ้นมาได้

ในพวกเซลล์ยูคาริโอตสารอนุมูลอิสระตระกูลออกซิเจนที่ว่องไว (ReactiveOxygen Species; ROS) มักจะสร้างหรือผลิตขึ้นเองตามธรรมชาติที่เป็นผลต่อเนื่องมาจากการเผาผลาญสารอาหารปกติทางสรีรวิทยา การสร้างสาร ROS เหล่านี้จะถูกต่อต้านหรือมีการถ่วงให้เท่ากัน จากกลไกการป้องกันของสารต้านอนุมูลอิสระในสภาวะปกติของร่างกาย ROS นั้นถูกกำหนดไว้ว่าเป็นสารเคมีชนิดต่างๆ ที่มีคุณสมบัติที่สามารถเข้าทำปฏิกิริยาที่จะเป็นทั้งตัวรับหรือให้อิเล็กตรอน (e-) กับสารชีววิทยาโมเลกุลต่างๆ ได้หลายชนิดในสภาวะปกติ การสร้าง และการทำให้เป็นกลางหรือถอนพิษของ ROS นั้น จะมีความสมดุลกับสารต้านอนุมูลอิสระชนิดต่าง ๆ ในระบบของสิ่งมีชีวิตและไม่ก่อให้เกิดความเสียหายใด ๆ จากปฏิกิริยาออกซิเดชันในสภาวะทางสรีรวิทยาปกติขึ้นหากเกิดความไม่สมดุลระหว่างสารอนุมูลอิสระหรือสารก่อให้เกิดอนุมูลอิสระนี้และพวกสารต้านอนุมูลอิสระต่างๆ ในระบบของสิ่งมีชีวิตอาจก่อให้เกิดสภาวะที่เรียกว่า ภาวะเครียดทางออกซิเดชัน และจะนำมาสู่การหยุดชะงักการทำหน้าที่ของเซลล์ต่างๆและอาจเกิดการทำลายเสียหายต่อเซลล์ได้ สารอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นนี้สามารถที่จะเข้าโจมตีกรดไขมันชนิดไม่อิ่มตัวจากปฏิกิริยาออกซิเดชันในระบบทางสรีรวิทยาที่เรารู้จักกันดี คือ ไลปิดเปอร์ออกซิเดชัน (lipid peroxidation)

ไลปิดเปอร์ออกซิเดชันนี้ก่อให้เกิดการแตกตัวเองได้อย่างอัตโนมัติ (autocatalysis) และเกิดเป็นอนุมูลอิสระชนิดต่าง ๆ จำนวนมาก ซึ่งสามารถก่อให้เกิดกระบวนการทำลายกรดไขมันชนิดไม่อิ่มตัวในเยื่อหุ้มเซลล์ และเกิดการย่อยสลายออกเป็นไลปิดไฮโดรเปอร์ออกไซด์ (lipid hydroperoxides) โดยที่ปฏิกิริยาของไลปิดเปอร์ออกซิเดชันนั้นจะให้ผลิตภัณฑ์ต่างๆมากมาย เช่น คอนจูเกทไดอีน (conjugatedienes) และมาลอนไดอัลดีไฮด์ (Malon- dialdehyde; MDA) พบว่า มีระดับเพิ่มสูงขึ้นในผู้ป่วยโรคอ้วน ภาวะเมตาบอลิกซินโดรม (metabolic syndrome) และโรคเบาหวานชนิดที่ 2 สารชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ เช่น พวกคาร์โบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน และดีเอ็นเอเป็นสารที่เป็นเป้าหมายสำคัญของการเกิดการทำลายจากภาวะเครียดทางออกซิเดชันนี้สารชีวโมเลกุลต่าง ๆ นี้ โดยทั่วไปนั้นจะเป็นเป้าหมายหลักของ ROS ที่จะไปชักนำก่อให้เกิดความเสียหายต่าง ๆ ต่อเซลล์ ดังนั้น จากการที่ ROS เข้าไปทำ ลายพวกสารชีวโมเลกุลต่าง ๆ นั้น จะถูกนำมาใช้เป็นสารบ่งชี้ของภาวะเครียดทางออกซิเดชันทั้งในร่างกาย (in vivo) และในหลอดทดลอง (in vitro) มีการศึกษาที่แสดงให้เห็นว่า ROSอาจทำหน้าที่เป็นกลไกของการเชื่อมระหว่างความดันโลหิตสูงที่มีความไวต่อเกลือภาวะโภชนาการเกิน และการรับประทานอาหารที่มีไขมันสูง ภาวะเมตาบอลิกซินโดรมและโรคเบาหวานชนิดที่ 2 ในสัตว์ทดลอง จะพบว่าการมีระดับของ ROS เพิ่มขึ้นในผู้ป่วยโรคอ้วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภาวะโรคอ้วนลงพุง ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของภาวะเมตาบอลิกซินโดรม และพบว่าจะสามารถลดลงได้ด้วยการลดน้ำหนัก

การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่า การมีภาวะเครียดทางออกซิเดชันเพิ่มสูงขึ้นนั้นมีความสัมพันธ์กับการเกิดภาวะดื้อต่ออินซูลิน โดยจะมีการยับยั้งการส่งสัญญาณของอินซูลินและการสูญเสียการทำ หน้าที่ของพวกอะดิโพไคน์(adipokines) การศึกษาในสัตว์ทดลอง ภาวะเครียดทางออกซิเดชันช่วยเพิ่มภาวะดื้อต่ออินซูลิน จากหลักฐานการทดลองที่แสดงให้เห็นว่า การฉีดแองจิโอเทนซิน II (angiotensin II; Ang II) ให้หนูแล้วพบว่า ต้องมีการเพิ่มน้ำตาลกลูโคสเข้าไป เพื่อที่จะรักษาให้ระดับน้ำตาลกลูโคสในเลือดให้อยู่ในระดับที่เป็นปกติ ในระหว่างที่มีการยึดให้เกิดมีภาวะอินซูลิน

เพิ่มสูงขึ้นในกระแสเลือด (hyperinsulinemia) ซึ่งจะไปกระตุ้นให้เกิดมีการสร้าง ROSเพิ่มขึ้น ดังนั้น จึงอาจกล่าวได้ว่า ROS อาจมีส่วนร่วมและเร่งให้เกิดมีการพัฒนาภาวะดื้อต่ออินซูลินขึ้นในอวัยวะต่างๆ ที่เป็นเป้าหมายของอินซูลินทั้งที่พบในผู้ที่ได้รับสารอาหารมากเกิน และในผู้ที่ได้รับเกลือมากเกิน จากการศึกษาในประชากรขนาดใหญ่แสดงให้เห็นว่า ภาวะดื้อต่ออินซูลินนั้นเกิดจากหลายสาเหตุหลายปัจจัยร่วมกันและยังร่วมกับองค์ประกอบทางพันธุกรรมด้วย เราพบว่า ภาวะดื้อต่ออินซูลินมักจ ะ เ กิดขึ้นม าก่อ นเ ป็นเวลานานอาจเ ป็นปี แล ะ แส ดง อ า การภาวะ ก่อนที่จะเป็นโรคเบาหวาน และจากนั้นตามมาด้วยเกิดการลดหรือการสูญเสียหน้าที่ของการหลั่งอินซูลินลง จะเป็นกลไกสำ คัญของการเกิดโรคเบาหวานชนิดที่ 2 และเมื่อเป็นโรคเบาหวานชนิดที่ 2 แล้วจะตามมาด้วยภาวะแทรกซ้อนของโรคเบาหวาน ซึ่งจะพบว่ามีความเชื่อมโยง และเกี่ยวข้องกับสาเหตุสำคัญ คือ การเกิดภาวะเครียดทางออกซิเดชันที่เพิ่มสูงขึ้น มีการศึกษาวิจัยจำนวนมากแสดงให้เห็นว่า ภาวะเครียดทางออกซิเดชันชักนำให้เกิดภาวะดื้อต่ออินซูลิน ภาวะไขมันในเลือดสูงผิดปกติ การสร้างไลโปโปรตีนผิดปกติและการเกิดพยาธิสรีรวิทยาของโรคเบาหวานชนิดที่ 2 โดยทำการศึกษาทั้งในร่างกายมนุษย์ (in vivo) และในหลอดทดลอง (in vitro) และในสัตว์ทดลอง ซึ่งได้มีการนำเสนอไว้ในหนังสือเล่มนี้แล้ว

เนื้อหาของหนังสือเล่มนี้มีการใช้ศัพท์เทคนิคชื่อเฉพาะ โดยมิได้มีคำอธิบายหรือคำแปลส่วนมากจะเป็นคำภาษาไทยที่เขียนตามการอ่านออกเสียงภาษาอังกฤษ และบางครั้งจะใช้คำอธิบาย 1 ครั้ง เพื่อให้เข้าใจแล้วจึงใช้คำ ศัพท์เทคนิคอีกเพื่อให้สั้น และสอดคล้องและคำศัพท์บางคำอาจต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม แต่ก็สามารถทำความเข้าใจได้ เอกสารอ้างอิง ได้ใช้ตัวเลขเรียงลำดับกันไปในแต่ละบท เพื่อสะดวกต่อการอ้างอิงในแต่ละบทในหนังสือเล่มนี้ซึ่งมีเอกสาร อ้างอิงจำนวนมาก ผู้เขียนหวังว่าหนังสือเล่มนี้จะเป็นประโยชน์ และเป็นแนวทางในการศึกษา วิจัยในอีกแนวทาง และอีกระดับหนึ่งที่น่าจะเป็นประโยชน์ต่อการสาธารณสุขไทยในการศึกษาวิจัยโรคดังกล่าวซึ่งเป็นโรคที่พบมากในประเทศไทย