Въведете кода си за достъп в полето по-долу.

Ако сте абонат на Zinio, Nook, Kindle, Apple или Google Play, можете да въведете кода за достъп до уебсайта си, за да получите достъп на абоната. Кодът за достъп до вашия уебсайт се намира в горния десен ъгъл на страницата Съдържание на вашето цифрово издание.

чумно

Инсулиновата резистентност може да разруши нашата здравна система, но това е лесно предотвратимо.

Бюлетин

Регистрирайте се за нашия имейл бюлетин за най-новите научни новини

Тялото на Джери Силва не е създадено за живот в началото на 21 век. 44-годишен финансов анализатор от Шерборн, Масачузетс, Силва прекарва по-голямата част от времето си зад бюро, проследявайки високотехнологични акции. Това е живот, далеч от живота на мексиканските му предци, които прекарваха дните си в окопаване на царевични полета и риболов близо до Гуадалахара. Силва има повече от достатъчно за ядене, докато предците му често са гладували. Значението на тази разлика в начина на живот стана болезнено очевидно миналия януари, когато той беше диагностициран с диабет. Болестта, тясно свързана с недохранването на правилните храни и прекаленото седене, започва да изглежда нещо като пандемия, тъй като милиони хора по света се сблъскват с централна ирония на съвременния свят: Начинът на живот в изобилие може да бъде смъртоносен.

На тази планета 194 милиона души имат диабет, двойно повече от този отпреди 25 години. След още 25 години броят се очаква да се удвои отново. Но тези цифри представляват само хора, които достигат толкова високи нива на кръвната захар, че диагнозата е ясна и сигурна. Последните изследвания показват, че чумата може да бъде в пъти по-лоша, засягайки много по-голяма група хора, които бавно, но сигурно развиват устойчивост на инсулин в телата си и които биха могли да бъдат категоризирани като преддиабетни. Много преди тези хора да бъдат официално диагностицирани, зрението им, сърцата им и други органи са подложени на атака. В тази страна има 41 милиона известни преддиабетици и 18 милиона диабетици, приблизително един на всеки пет американци.

Осезаемите последици от тази нарастваща епидемия са поразителни. Всяка година в Съединените щати 40 000 диабетици получават бъбречно заболяване, до 24 000 ослепяват, а 82 000 имат ампутации - пръст, стъпало или крак - поради съдова недостатъчност. Наскоро изследователите откриха тревожни връзки между диабета и невродегенеративните страдания като болестта на Алцхаймер. Диабетът и инсулиновата резистентност могат да причинят депресия, намалена когнитивна функция и вредни промени в мозъчната структура. Диабетът може да намали до 20 години човешкия живот и струва на САЩ поне 130 милиарда долара годишно.

В световен мащаб броят на диабетиците и преддиабетиците е в стотици милиони и нараства рязко, тъй като нациите в Азия, Латинска Америка и Африка се модернизират. Днес в Африка децата с наднормено тегло и затлъстяване превъзхождат гладните три към едно. Най-изложени на риск са хората, чиито предшественици са водили препитание. „Тук седим на бомба със закъснител“, казва Франсин Кауфман, лекар-изследовател в Детска болница в Лос Анджелис и бивш президент на Американската диабетна асоциация. "Проблемът се разпространява по целия свят и се задълбочава."

Защо това се случва и молекулярната механика на това как се случва са сред най-интензивно изследваните области в медицинските изследвания и окончателните отговори тепърва предстоят. „Имаме теории и идеи, но нищо конкретно относно точната генетика на инсулиновата резистентност“, казва Джералд Рийвън от Станфорд, пионер изследовател на диабет тип 2, който засяга 95 процента от всички хора с диабет. Обикновено тип 2 се появява по-късно в живота, но през последните две десетилетия диабетът тип 2 се е увеличил четирикратно при деца и юноши, на крачка с увеличаване на наддаването на тегло. Тип 1, който обикновено се случва, когато задстомашната жлеза се изключи и вече не произвежда инсулин, нанася удари относително рано в живота си.

Честотата и растежът на диабета не са останали незабелязани от фармацевтичните компании - поне 20 фирми трескаво търсят лекарства и поне 40 нови лекарства се тестват. И все пак нито едно от тези лекарства няма да стане лек. „И мнозина ще се провалят“, казва Ривън.

Подобно на диабета, преддиабетът се диагностицира, когато нивата на глюкозата на гладно се повишат над нормата - 100 до 126 милиграма на децилитър. Повишаването обикновено идва с увеличаване на теглото, но не винаги. Твърде много пържени картофи, порции картофено пюре, сладки газирани напитки и питки от хляб с бяло брашно могат да доведат до инсулинова резистентност, основният дефект както при диабетиците преди, така и при пълния разцвет. Пониква, когато клетките започнат да се противопоставят на абсорбирането на глюкоза. Всеки диабет и преддиабет тип 2 е устойчив на инсулин, което стимулира панкреаса да отдели още повече инсулин. Това подчертава клетките на панкреаса, докато те в крайна сметка се затворят частично или напълно, принуждавайки пациентите да инжектират инсулин.

Резистентността към инсулин може да възникне, ако просто се яде твърде много и ако не се упражнява достатъчно. Когато нивото на кръвната захар на пациента се повиши, лекарят може да предложи удивително ефективен съвет: „Отслабнете с пет процента от телесното си тегло и го дръжте настрана“. Дори в половината или повече от всички случаи на диабет, които изглежда са свързани с гени, които са програмирали клетките на човек да се нуждаят от по-малко гориво, упражненията и умерените промени в диетата могат да направят чудеса, ако напредъкът на инсулиновата резистентност се забележи достатъчно скоро по време на редовни прегледи.

Преддиабетът се случва бавно и коварно. Клетките постепенно стават резистентни към инсулин, който се произвежда в организма за обработка на нивата на глюкоза, които се повишават в кръвта след хранене. Инсулинът може да отвори външната мембрана на клетката като ключ в ключалката на вратата и да задейства машината, която захранва клетъчната глюкоза, която се превръща в енергия. Човешкото тяло работи най-добре, когато доставката на гориво се равнява на точните енергийни нужди на неговите клетки.

Независимо от това, телата ни са създадени да компенсират моментите, когато храната е оскъдна, като се възползват от времената, в които я има в изобилие. Един от методите е да превърнете излишната глюкоза в мазнина, която може да се съхранява за по-малко време. В древните савани това се проявяваше, когато ловците убиваха антилопа гну и всички се измъчваха за няколко дни, съхранявайки излишната храна в мастните клетки. Друг метод е клетките да ограничат обработката на глюкозата по време на постно време, като станат инсулиноустойчиви, което блокира навлизането на инсулин в клетката и по същество датира дозата на глюкозата, за да продължи по-дълго, като същевременно създава мощен импулс на глада, за да накара хората да намерят храна. Изследователите през 60-те години предполагат, че съвременните хора, склонни към затлъстяване и диабет, може да са наследили тези два древни метода за справяне с празника и глада.

През 1962 г. Джеймс Нийл предполага, че ранните ловци-събирачи притежават „пестелив ген“, който им помага да оцелеят, като ускоряват натрупването на мазнини, когато има храна. Колкото по-близо е човек до времето, когато неговите предци са били събирачи на ловци, казва Алисън Голдфайн, лекар и изследовател в Центъра за диабет в Джослин в Харвардския университет, "толкова по-високи са нивата на наддаване на тегло." През 1966 г. Джордж Кейхил предлага различен сценарий за пестеливия ген, предполагайки, че този ген всъщност е за инсулинова резистентност. Тази идея се подкрепя от големия брой диабетици и преддиабетици, които имат инсулинова резистентност в семействата си. Освен това, докато всички диабетици са резистентни към инсулин, не всички от тях са мазнини. И двете теории могат да помогнат да се обясни експлозията на диабет в наше време.

Еволюционистите предполагат, че някои хора са по-малко склонни към диабет, дори и да напълнеят, тъй като техните предци са имали стабилни и изобилни запаси от храна. Това им позволи да се развият далеч от нуждата от пестелив ген. Наричана теория за плодородния полумесец, след като част от света, където земеделието се е появило рано, идеята се подкрепя от по-ниски случаи на диабет при хора, чиито предци идват от Близкия изток и Европа. И все пак Goldfine посочва, че има голяма вариабилност сред хората със и без заболяването - някои са слаби и диабетици, а други са със затлъстяване, но не и с диабет. Все още никоя теория не отчита всички възможности.

Дори без изчерпателна теория, обясняваща вариабилността на диабета, изследователите напредват в откриването на начина, по който болестта действа. Досега учените са идентифицирали около 250 гена, свързани с апетита, инсулиновата резистентност, метаболизма и съхранението на мазнини. Броят им нараства, тъй като изследователите прилагат свръхбърза технология на микрочипове (генни чипове, които сканират за мутации за заболявания), за да търсят подходяща ДНК. Усилията включват Националния институт по здравеопазване на проекта за анатомия на генома на диабета и друго финансирано от NIH предприятие, Международният проект HapMap, който създава карта на регионите в човешкия геном, наречени хаплотипове, където основната ДНК влияе на често срещани заболявания като диабет.

Известно е, че за един от 30 души с диабет гените играят решаваща роля, особено в групиране на ДНК, известно като диабет на младите, който започва с зрялост, което включва мутация, която кара панкреаса да произвежда по-малко инсулин. За всички останали генетичната връзка е слаба. Не е открит окончателен ген за диабет. В Йослин изследователят Анджей Кролевски изследва 140 семейства, изобилстващи от диабет, и открива мутации на две хромозоми. Само 40 процента от 140-те семейства са го имали. Останалите нямат гени, които биха могли да обяснят болестта. Това предполага, че не съществува първичен ген за диабет. Но много гени могат да имат умерено въздействие върху това дали човек получава диабет, а много други могат да имат незначително въздействие.

Резултатите от различни генни комбинации могат да бъдат объркващи: Някои хора могат да се изядат в пълноценен диабет с неизвестен ген. Други са устойчиви на инсулин и извличат огромни нива на инсулин, за да компенсират, но никога не развиват диабет. Няколко диабетици не са дебели, хранят се здравословно и спортуват. „Тези хора имат много силна генетична основа за болестта“, казва Ривън.

Лаборатории, опитващи се да дразнят молекулярните отговори, постигнаха известен напредък. Миналото лято Джералд Шулман от Йейлския университет и Медицинския институт Хауърд Хюз замеси митохондриите - частите на клетката, които изгарят мазнини и глюкоза, за да произвеждат енергия. Той подозира, че митохондриите при хора, предразположени към развитие на диабет тип 2, произвеждат по-малко енергия, карайки клетките да изискват по-малко гориво, което предизвиква инсулинова резистентност. Шулман използва магнитно-резонансен спектрометър, за да тества възрастните възрастни за митохондриален изход. Той открива, че с възрастта на хората производството на клетъчна енергия намалява, което може да обясни защо диабетът е свързан със стареенето. Наскоро Шулман тества млади, здрави, слаби 20-годишни, чиито родители имат диабет, и откри, че и те имат митохондрии, които произвеждат по-малко енергия и са донякъде резистентни на инсулин - силни показатели, че ще получат диабет, когато пораснат.

Изследователите също се опитват да разяснят ролята на мазнините при диабета. „Всички проблеми започват с мазнините“, казва Осама Хамди, директор на клиничната програма за затлъстяване на Джослин. "Това е такава ирония, че в съвременната ера ние най-накрая храним огромен брой хора," казва той, "но телата ни не са проектирани да се насищат с толкова много храна." Клиничните проучвания разкриват, че цялата допълнителна захар се напълва в мастните клетки, използвани от нашите предци, за да съхранява енергия за време на глад. Но претъпкани с твърде много, клетките започват да умират в центъра, причинявайки каскада от вредни реакции, включително хронично възпаление, тъй като имунната система се опитва да се справи с гниенето и натрупването на токсини, които допълнително нараняват клетките и добавят към инсулиновата резистентност.

„Представете си, ако купите малко храна и я съхраните на рафт, а след това отидете и си купите още храна“, казва Хами. "Имате нужда от повече пространство, така че разширявате пространството на рафта, но храната, която първоначално сте закупили, не се яде, така че тя изгнива. По същество това се случва с мастните клетки." Тъй като мастните клетки се издуват, тялото се опитва да съхранява глюкоза в други тъкани, включително черния дроб, бъбреците, сърцето, мускулите и кръвоносните съдове, където процесът на гниене се задържа.

Лекарствата, използвани за лечение на диабет, се разделят на четири групи: тези, които стимулират панкреаса да отделя повече инсулин; тези, които понижават инсулиновата резистентност в клетките; тези, които помагат на тялото да използва инсулин; и тези, които забавят или блокират разграждането на нишестето, което от своя страна поддържа нивата на глюкозата в кръвта по-ниски. Взети отделно или в комбинация, тези лекарства действат донякъде при някои пациенти, а не при други. Те могат да се приемат в съгласие със строга диета и изискват чести кръвни изследвания за проследяване нивата на глюкозата. Нито едно от лекарствата не лекува нищо. „Те просто забавят развитието на болестта“, казва Пол Херлинг, ръководител на корпоративното изследване на Novartis, производител на Starlix, инсулино-клетъчен усилвател.

Novartis е една от многото фармацевтични компании с нови лекарства, които се тестват върху хора, според Pharmaceutical Research and Manufacturers of America. Повечето от новата вълна от лекарства в процес на действие блокират действията на специфични протеини, които предизвикват симптоми на диабет, или работят за намаляване на затлъстяването чрез разтваряне на мазнините или контролиране на апетита. Други компании предлагат разширени версии на лекарства, които вече са на пазара, или начини за увеличаване на потентността на инсулина или за облекчаване на доставката му. Няколко, които не са в списъка, са се провалили при тестове при хора, обикновено поради неприемливи странични ефекти.

Неотдавнашен претендент във войните с наркотици е химикал, за когото отдавна се знае, че намалява кръвната захар - роднина на аспирина от химичното семейство на салицилатите. Това е версия на аспирина, която не причинява вътрешно кървене, когато се приема във високи дози. През 2002 г. изследователят от Джослин Стивън Шолсън знае, че салицилатите блокират действието на протеин, наречен NFkB, генетичен главен превключвател в черния дроб, който помага за стартирането на каскада от гени, които причиняват хроничното, нискостепенно възпаление, свързано с диабета. Шолсън вече беше определил, че увеличаването на теглото и западната диета предизвикват увеличаване на NFkB, отдавна виновник за по-тежкото възпаление и болка при ревматоиден артрит. Той помисли за салицилати при диабет, след като прочете проучване, което показва, че те блокират NFkB при пациенти с артрит. Той разсъждава, че ако високата кръвна захар активира NFkB, което причинява възпаление, блокирането на NFkB може не само да намали възпалението, но и да намали нивата на кръвната захар. Удивително е, че той открива, че друг изследовател е имал идеята преди повече от 100 години. Търсейки литературата, той открива статия, написана от Вилхелм Ебщайн, немски лекар, през 1876 година.

Ебщайн съобщава, че е дал на пациент големи количества екстракт от кора от върба или натриев салицилат, основният компонент в аспирина. (Добавянето на оцетна киселина или обикновен оцет към натриевия салицилат произвежда аспирин.) Количеството захар в урината на 58-годишния мъж със „захарен диабет“, сега известен като диабет, беше значително намалено. Ебщайн му дава 10 грама салицилат на ден, повече от 10 пъти над нормалната доза за главоболие. Шолсън казва, че екипът му използва около половината от тази доза. Той и Алисън Голдфайн са тествали салицилати върху 36 пациенти в Joslin - включително Джери Силва. Резултатите не са представени в таблица, но по-ранни проучвания доказаха, че салицилатите не само понижават кръвната глюкоза, но и триглицеридите. Силва все още не знае резултатите си, но подозира, че е бил в контролната група, която е получила плацебо, тъй като не е забелязал реакция. Недостатъкът на салицилатите е голямата доза, казва Goldfine, еквивалент на 20 аспирина на ден. "Не знаем дали използването на тези големи дози е безопасно за дълго време."

Нито едно лекарство не е толкова ефективно за лечение на диабет, колкото упражненията седем дни в седмицата и спазването на здравословна диета. Осама Хамди обича да говори за Програмата за профилактика на диабета, национално проучване в Джослин и другаде, което тества въздействието на упражненията и диетата спрямо това на наркотиците. Изследването разделя предиабетиците на контролна група и две експериментални групи - една, в която субектите упражняват и наблюдават теглото си, и друга, в която хората приемат метформин, лекарство, подобряващо инсулиновата чувствителност в черния дроб. Хората от първата група са загубили средно 7 процента от телесното си тегло и са намалили риска с 58 процента. Хората, приемащи метформин, са загубили около четири килограма и са намалили риска с 31 процента. "Отслабването дори на това малко количество тегло," казва Хами, "5 до 7 процента, значително намалява риска от диабет."

Силва разчита това да е истина. Когато миналата зима беше диагностициран диабетът му, лекарят му даде глибурид. Но лекарството го направи хипогликемичен - твърде малко кръвна захар. Почувства се мрачно, затова избра да прави дълги разходки на домашна бягаща пътека и да кара колело. Наскоро в неделя той гледаше любимия си футболен отбор „Патриоти“. Но той не седеше на диван „пиеше бира, както преди“. Той извървял седем мили по бягаща пътека, симулирайки по-активния начин на живот на своите предци. Досега Силва е отслабнал с 25 килограма, а кръвната му захар е спаднала с 65 процента до малко над нормата. Той все още е изложен на риск, но се надява, че намаляването на теглото ще облекчи възможните усложнения от заболяването му. „Имам 7-годишна дъщеря - казва той - и искам да доживея, докато я порасна.“