Průběžné sledování hladiny cukru v krvi je účinným druhem prevence cukrovky i s ní spojených komplikací. Dnes lze k měření hladiny glukózy v krvi (glykémie) využít mnoho metod, a to jak pro účely dlouhodobých, tak i jednorázových vyšetření. Za "zlatý standard" pro dlouhodobé měření kontroly glykémie je považován test zaměřený na hladinu hemoglobinu A1c (HbA1c). Další možností je měření za pomoci kontinuálního monitoru glukózy, který je nošen pacientem i po dobu několika týdnů. Tato zařízení analyzují hladinu cukru v krvi v reálném čase a zároveň poskytují uživateli okamžitou zpětnou vazbu v reakci na stravu, stres či ostatní aspekty životního stylu.
Důležité informace:
Metabolismus glukózy a stárnutí
Biologický proces stárnutí je jedním z prokázaných rizikových faktorů pro vznik mnoha chronických a metabolických onemocnění, jedním z nichž je i cukrovka 2. typu. Zmírnění příznaků spojených se stárnutím proto tedy může pozitivně ovlivnit stav mnoha onemocnění (1). Dysregulace zpracování glukózy v těle je při stárnutí běžná, přičemž nejčastější formou tohoto stavu je hyperglykémie (zvýšená hladina glukózy v krvi). Hyperglykémie je důsledkem sníženého uvolňování inzulinu v reakci na glukózu či zvýšené inzulinové rezistence, jehož úkolem je právě hladinu cukru v krvi snížit (1).
Vliv stárnutí na metabolismus glukózy se projevuje různými způsoby, od její produkce (glukoneogeneze) až po její “přijetí” buňkami. Například účinnost glukózy uvolňované beta buňkami slinivky břišní se stárnutím snižuje (2). Kromě toho dochází i ke snížení účinnosti inzulinu, což lze přičíst mnoha faktorům souvisejícím s věkem, jakými jsou například snížená fyzická aktivita, mitochondriální dysfunkce, či zvýšený oxidační stres a chronický zánět.
Mezi další klíčové hráče v regulaci glukózy a zároveň procesu stárnutí patří signální kaskády inzulinu a inzulinu podobného růstového faktoru 1 (IGF-1). U lidí byly defekty IGF-1 signalizace spojeny s růstovými problémy a kardiovaskulárními chorobami, které mají negativní vliv na dlouhověkost (3). Výzkum na toto téma zdůraznil, že nižší hladiny volného IGF-1 v plazmě byly spojeny s prodloužením délky života. Ve stejné souvislosti poukazuje literatura na vztah mezi citlivostí na inzulin a dlouhověkostí (4). Ve studii Wijsmanové a kol. měli potomci dlouhověkých sourozenců vyšší citlivost celého těla na inzulin než kontrolní skupiny. Autoři zdůraznili, že k vyšší dlouhověkosti přispívá právě zvýšená (periferní) citlivost na inzulin, nikoliv však citlivost jater na inzulin. Jinými slovy, lepší periferní metabolismus glukózy lze spojovat delším dožitým věkem. Inzulin byl kromě toho zmíněn jako jeden z aktivátorů mTORu, který se podílí na mnoha buněčných procesech, jimiž je například inhibice autofagie, regulace funkce mitochondrií a metabolismu glukózy. Kromě toho však i mTOR hraje významnou roli v procesu stárnutí.
V návaznosti na předešlá zjištění je logické, že užívání antidiabetických léků (např. metforminu) taktéž ovlivňuje délku života. Metformin patří do skupiny léků zvaných biguanidy, které hrají roli právě při snižování IGF-1 a efektivním využití glukózy (5). Účinnost metforminu u různých živočišných druhů byla předmětem mnoha studíí. Například studie na C. elegans ukázaly, že larva, které byl podáván buformin (forma biguanidu), měla o 23,4 % delší život než kontrolní skupina (5). U modelu Drosophily (ovocné mušky) bylo zjištěno, že metformin snižuje buněčné poškození oxidativním stresem, který je zodpovědný za poškození DNA a urychluje proces stárnutí. U myší bylo zase zjištěno, že biguanidy prodlužují délku života jedinců se sklonem k výskytu rakoviny prsu o 21 %. Kromě toho byl u biguanidů prokázán i pozitivní vliv na délku života u myších modelů trpících jinými chorobami, například Huntingtonovou chorobou (5).
Jak si lze udržet správnou regulaci glykémie s přibývajícím věkem?
Výzkum na různých zvířecích modelech ukázal, že udržení zdravé glykoregulační kontroly je jedním z charakteristických znaků úspěšného (a tím pádem zpomaleného) stárnutí (1). Správné regulace glykémie lze dosáhnout za pomoci několika intervencí ve stravování, například kalorické restrikce (CR), dietní restrikce (DR) či přerušovaného půstu (1). Kalorická restrikce je definována jako snížení kalorického příjmu o 20-40 %, aniž by došlo k nutričnímu deficitu (podvýživě), zatímco dietní restrikce se vztahuje na odepření nebo snížení příjmu určitých druhů potravin (6). V rámci mnoha studií bylo zjištěno, že tyto přístupy ke stravování jsou prospěšné z hlediska prodloužení délky života, a to jak u lidí, tak u zvířecích modelů.
Další aspektem životního stylu s pravděpodobným vlivem na regulaci glukózy a inzulinu je fyzická aktivita. Důkazy z literatury naznačují, že fyzická aktivita snižuje inzulinovou rezistenci a zároveň zvyšuje citlivost těla na tento hormon (7). V této souvislosti literatura zdůrazňuje, že aerobní (“kardio”) i rezistenční cvičení zlepšují citlivost celého těla na inzulin nezávisle na stravě. Tento účinek se přisuzuje zvýšené hladině AMPK, enzymu regulujícího příjem glukózy svalem, který tak činí pomocí stimulace zvýšené aktivity glukózového transportéru typu 4 (GLUT4) (což je transportér regulovaný mimo jiné i inzulinem, který zvyšuje příjem glukózy) (7).
Nesmíme ovšem opomenout ani roli střevního mikrobiomu v metabolismu glukózy a inzulinu. Právě naše střevní mikroflóra je totiž mimořádně důležitá při sekreci hormonů, například hormonu GIP, který stimuluje uvolňování inzulinu ze slinivky břišní, či hormonu GLP-1, který na oplátku zvyšuje jeho aktivitu. V této souvislosti ovšem výzkum zdůraznil, že i složení a poměr bakterií střevní mikrobioty ovlivňuje uvolňování a účinnost uvedených hormonů. Důkazy například naznačují, že střevní mikrobiota připomíná svým “chováním” enzym dipeptidylpeptidázu IV (DPP-4), enzym, který rozkládá GIP a GLP-1. Důkazy z literatury ukázaly, že inhibice tohoto enzymu po podání vildagliptinu (antidiabetického léku) u myší vedla ke změně populací střevních bakterií (snížení počtu Oscillibacter a zvýšení počtů Lactobacillů) (8, 10). Tato zjištění jasně ukazují důležitost zdravé střevních mikroflóry v rámci regulace metabolismu jejího hostitele.
Glukóza, inzulin a potenciál moderních technologií
Monitorování glykémie je jedním z důležitých opatření, která lze využít k prevenci vzniku cukrovky a dalších příbuzných onemocnění. Toto opatření tedy ve výsledku vede k prevenci chronických nemocí souvisejících s stářím, které negativně ovlivňují délku života (11). je důležité poznamenat, že úloha kontinuálních monitorů glukózy není u zdravých jedinců (nediabetiků) plně prozkoumána. V literatuře je však zdůrazňována jejich úloha v pochopení toho, jak změny psychického stavu (úrovně stresu), indexu tělesné hmotnosti či dalších faktorů mohou ovlivnit denní změny glykémie (12).
V současné době se hojně využívají invazivní metody monitorování hladiny glukózy v krvi. Existují však omezení této metody související s nepřijatelností metody ze strany pacientů či nepraktičností technik kontinuálního monitorování glukózy (13). Naopak neinvazivní techniky využívající markery v krvi lze použít k měření hladiny glukózy v reálném čase, ať už za pomocí slin, potu nebo slz, aniž by to uživateli způsobovalo jakékoliv pocity nepohodlí či bolest (13).
Komerční neinvazivní nositelné technologie tohoto typu se používají již několik desetiletí. GlucoWatch®, první nositelné zařízení, které nabízelo neinvazivní technologii pro sledování hladiny glukózy v krvi, bylo schváleno Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) přibližně před dvěma desetiletími (14, 15). Toto zařízení nabízelo funkci monitorování glukózy v reálném čase s využitím technologie reverzní iontoforézy. Při tomto procesu se mezi anodou a katodou zařízení vytváří elektrický potenciál, který z intersticiální tekutiny (tekutiny nacházející se v prostorách kolem buněk) nasává ionty Na+ a Cl- spolu s glukózou. Dalším příkladem podobného zařízení, které využívá neinvazivní technologie pro měření glukózy, je Pendra®. Toto zařízení podobné náramku měří hladinu glukózy pomocí bioimpedanční spektroskopie (14). Tato metoda je založena na měření nízkého elektrického proudu ovlivněného změnami v koncentraci glukózy. Jiná zařízení propojují neinvazivní měření glukózy s měřením dalších parametrů, například s měřením saturace kyslíkem. Jedním příkladem je zařízení OrSense NBM-200G, které se připevňuje na prst, je přenosné, snadno se používá a poskytuje rychlá a přesná měření. Toto zařízení využívá k měření glukózy v krvi infračervenou spektroskopii.
Je ovšem důležité zmínit, že tato neinvazivní zařízení nejsou bez omezení. Zmíněné přístroje mohou například poskytovat nepřesné výsledky v případě přílišného “šumu” způsobeného potem, výskytem chorobných stavů, změnami tělesné teploty, zvýšené vlhkosti či tlaku (14).
Alternativou k výše zmíněným technologiím jsou i takzvané minimálně invazivní metody měření glykémie. V rámci těchto metod je pod kůži implantován biosenzor, který dokáže nepřetržitě měřit hladinu glukózy. Příkladem tohoto typu zařízení je FreeStyle Libre Pro (od společnosti Abbott), který měří hladinu glukózy v intersticiální tekutině (18). Úřad FDA schválil tento přístroj v roce 2017. Zařízení po úspěšném měření odesílá hodnoty do externí čtečky, která je ukládá a dokáže je zpětně zobrazit uživateli či ošetřujícímu lékaři. Tato čtečka navíc zobrazuje i trendy (nárůst a pokles) naměřených hodnot glukózy v průběhu času (18). Mezi další příklady takových zařízení patří Guardian REAL-time (od společnosti Medtronic), který funguje na totožném principu (17). Navzdory jednoduchosti používání těchto zařízení lze i v tomto případě odhalit určitá omezení, mezi něž patří zejména vyšší cena, nutnost opakované kalibrace a relativně nízká životnost biosenzoru.
Závěrečná doporučení pro dlouhověkost:
Závěry článku
Poruchy regulace glykémie (její chronické zvýšení či snížení) jsou příčinou vzniku mnoha onemocnění. Cukrovka druhého typu je nejčastějším z nich, a pokud není její průběh pečlivě kontrolován, může vést ke komplikacím a dalším poruchám, které zkracují délku a kvalitu života. Vědecké týmy odhalily několik faktorů ovlivňující regulaci glukózy, mezi něž patří stav střevního mikrobiomu, IGF-1 a další. Bylo také zjištěno, že IGF-1 hraje roli v procesu stárnutí, jelikož jeho zvýšená hladina negativně ovlivňuje délku života. Kromě toho výzkum upozornil na pozitivní výsledky, které mají na dlouhověkost antidiabetické léky, jako je metformin. Navzdory zmíněným negativním důsledkům poruchy regulace inzulinu a glukózy zde byly popsány některé intervence, například zavedení pravidelné fyzické aktivity či vyvážené stravy, jež účinky těchto poruch zmírňují. Vedle preventivních faktorů článek představuje i spolehlivou metodu pro diagnózu poruch hladiny glukózy ve formě kontinuálního monitorování glykémie. Využití nositelných zařízení slouží v tomto ohledu jako potenciální metoda, která by mohla prodloužit délku života, jelikož slouží k prevenci cukrovky díky možnosti včasného odhalení tohoto onemocnění.
Za překlad článku děkujeme Vojtěchu Pavrovskému!