Czy ciągły stres może prowadzić do insulinooporności i cukrzycy typu 2?
Od dawna wiadomo, że stres – zarówno psychiczny, jak i fizyczny – ma znaczący wpływ na funkcje metaboliczne. Zarówno centralny, jak i obwodowy układ nerwowy są bowiem zaangażowane w procesy neuroendokrynne, które leżą u podstaw m.in. cukrzycy typu 2.
Spowodowane stresem uwolnienie katecholamin i wzrost stężenia glikokortykosteroidów w surowicy zwiększają zapotrzebowanie na insulinę i powodują skoki cukru we krwi. Chociaż u zdrowego człowieka ma to znaczenie adaptacyjne, na dłuższą metę może powodować insulinooporność i prowadzić do cukrzycy.
Organizm ludzki jest zaprojektowany tak, aby móc wyczuwać stres i szybko na niego reagować. Pomaga mu to zaaklimatyzować się w nieznanych sytuacjach. Stres może sprawić, że będziemy czujni, skupieni i gotowi do uniknięcia niebezpieczeństwa. Niestety często zamiast mobilizacji powoduje niepokój, strach, wyczerpanie i frustrację. Dlatego reakcja walki lub ucieczki, która obejmuje różnorodne procesy kataboliczne, powinna być chwilowa i nastawiona na przeżycie1. Jej wydłużenie znacząco przyczynia się do rozwoju różnych chorób (jako czynnik zarówno wyzwalający, jak i zaostrzający). Dodatkowo współczesny siedzący tryb życia, pełen napięć i wyzwań, a do tego niezdrowa dieta, powodują zwiększony przyrost masy ciała, akumulację tłuszczu trzewnego i zaburzenia związane z metabolizmem glukozy i lipidów2.
Zarówno ostry, jak i przewlekły stres mogą wywoływać szeroką gamę skutków ubocznych, ale to ten chroniczny wykazuje długoterminowy wpływ na zdrowie. Główną odpowiedzią hormonalną na stres są bowiem glukokortykoidy (GC) i katecholaminy. Nie powodują one skutków ubocznych w ostrej fazie wydzielania i działania, jednak w dłuższej perspektywie mogą prowadzić do zaburzenia homeostazy glukozy, a w efekcie – do przewlekłej hiperglikemii, insulinooporności i cukrzycy typu 23.
Czy mechanizmy obronne, takie jak insulinooporność, są korzystne dla przetrwania?
Aby organizm mógł przetrwać okresy dużego napięcia, uruchomione zostają ewolucyjnie zachowane reakcje, takie jak insulinooporność i ostra hiperglikemia4. Te mechanizmy obserwuje się zresztą nie tylko u człowieka – występują u wszystkich kręgowców, w tym ryb i owadów.
Nie dziwi więc fakt, że w zwierzęcych modelach wstrząsu krwotocznego wstrzyknięcie hipertonicznego roztworu glukozy poprawiło czynność serca i ciśnienie krwi oraz wydłużyło przeżycie5. Promując angiogenezę i szlaki antyapoptotyczne, ostra hiperglikemia może bowiem zapobiegać śmierci komórek w następstwie niedokrwienia.
Zarówno badania in vitro, jak i in vivo wykazały też, że kardiomiocyty wystawione na działanie wysokocukrowych pożywek są odporne na uszkodzenia patologiczne w wyniku niedokrwienia, niedotlenienia i przeciążenia wapniem, co wskazuje, że ostra hiperglikemia stanowi wrodzony mechanizm obronny6. Jednak w sytuacji przewlekłego stresu na drodze wielu mechanizmów (w tym hiperglikemii) dochodzi do wytworzenia insulinooporności i cukrzycy typu 2.
Glukokortykoidy działają poprzez stymulację glukoneogenezy (proces przekształcania w glukozę niecukrowcowych prekursorów, np. aminokwasów glukogennych, glicerolu czy mleczanów) oraz powodują wyczerpanie glikogenu, co hamuje wchłanianie i wykorzystanie glukozy przez mięśnie i białą tkankę tłuszczową, powodując hiperglikemię. Ponadto hormony stresu antagonizują metaboliczne działanie insuliny7.
Głównym regulatorem wychwytu glukozy jest transporter glukozy typu 4 (GLUT-4), który występuje w mięśniach i jest stymulowany przez insulinę. W obecności glukokortykoidów translokacja GLUT-4 na powierzchnię komórki w odpowiedzi na insulinę zostaje zablokowana, co skutkuje zmniejszeniem zdolności mięśni szkieletowych do wchłaniania cukru, powodując wzrost stężenia glukozy we krwi8.
W białej tkance tłuszczowej glukokortykoidy zwiększają lipolizę, wytwarzając glicerol, który jest jednym z początkowych związków w procesie glukoneogenezy. To zaś umożliwia gromadzenie się nieestryfikowanych kwasów tłuszczowych w komórkach mięśniowych, ponownie powodując zmniejszenie wychwytu glukozy poprzez zakłócanie sygnalizacji insuliny.
Wszystko to prowadzi do zmniejszonego wykorzystania glukozy i powoduje stan hiperglikemii w organizmie. Kortykosteroidy zapobiegają także wytwarzaniu i wydzielaniu insuliny przez komórki trzustki9.
Wyrzut katecholamin uruchamia wiele procesów powodujących zwiększoną insulinooporność tkanek, m.in. nasila glikolizę, glikogenolizę i glukoneogenezę oraz aktywuje pewne receptory i substancje sprzyjające gromadzeniu się wolnych kwasów tłuszczowych i tworzeniu ceramidów uniemożliwiających funkcjonowanie kinazy białkowej B (PKB)11.
![Przewlekły stres](/i/2024/06/30/20859-688c-970x0_adobestock-4580786411.jpeg)
Dlaczego przewlekły stres prowadzi do otyłości i insulinooporności?
Podwyższony poziom kortyzolu zmienia metabolizm tkanki tłuszczowej oraz podział energii w organizmie, przez co sprzyja otyłości – niezależnemu czynnikowi ryzyka cukrzycy.
Z fizjologicznego punktu widzenia nadmierny stres hamuje termogenezę i indukuje oporność na leptynę – białko wydzielane głównie przez tkankę tłuszczową, które odgrywa istotną rolę w regulowaniu pobierania pokarmu (zmniejszaniu apetytu) i gospodarce energetycznej organizmu.
Po drugie, przewlekłe napięcie sprzyja sięganiu po niezdrowe przekąski, ponieważ nadmiar kortyzolu wzmaga apetyt na cukier i żywność bogatą w tłuszcze12.
Dodatkowo osłabia on nadnercza, co z kolei zwiększa magazynowanie tkanki tłuszczowej – przewlekły nadmiar hormonu stresu we krwi prowadzi zwykle do jej charakterystycznego przemieszczenia się w górne partie ciała (tzw. bawoli kark, okrągła twarz, otyłość brzuszna, chude kończyny).
Wydaje się zatem oczywiste, że długotrwały stres i otyłość tworzą błędne koło, które ostatecznie skutkuje dysfunkcją metaboliczną. Doniesienia naukowe jednoznacznie wskazują na wyraźny związek między wysokim poziomem kortyzolu a występowaniem zespołu metabolicznego i insulinooporności13.
Z kolei w jednym z badań z udziałem ponad 5 tys. osób w wieku 29-66 lat, prowadzonym przez ponad 12 lat, okazało się, że ryzyko rozwoju cukrzycy typu 2 u kobiet i mężczyzn pracujących w stresujących warunkach jest nawet o 45% wyższe14.
Jak hiperglikemia stresowa wpływa na pacjentów w ciężkim stanie klinicznym?
Istnieje również swego rodzaju stan pośredni między ostrym a przewlekłym stresem oraz wywoływanymi przez oba skutkami metabolicznymi. Chodzi tu o dość nagłe podwyższenie cukru na tyle, że konieczne okazuje się podanie insuliny – i to osobie bez zdiagnozowanej cukrzycy.
W medycynie mówi się o szczególnym przypadku hiperglikemii stresowej (urazu), czyli wzroście stężenia glukozy we krwi w przebiegu ostrej choroby nawet powyżej 200 mg/dl (choć wartość progowa wynosi 140 mg/dl)15.
W praktyce najczęściej dotyczy to pacjentów w ciężkim stanie klinicznym, po poważnych urazach, operacjach, rozległych oparzeniach, przeszczepach i generalnie wymagających przebywania na oddziale intensywnej terapii, zwykle przez co najmniej 5 dni (choć czas nie jest tu kluczowy).
Wśród czynników przyczyniających się do hiperglikemii w przebiegu ciężkiej choroby wymienia się uwalnianie hormonów stresu (np. adrenaliny i kortyzolu), stosowanie leków (takich jak egzogenne glikokortykosteroidy i katecholaminy), a także uwalnianie mediatorów w przypadku posocznicy lub urazu chirurgicznego, które hamują uwalnianie i działanie insuliny, zwiększając w ten sposób glukoneogenezę, hamując syntezę glikogenu oraz upośledzając zależny od insuliny wychwyt glukozy przez tkanki.
Glukoza podawana dożylnie, często wykorzystywana do żywienia parenteralnego i jako roztwór do podawania antybiotyków, również przyczynia się do hiperglikemii16.
Wbrew pozorom problem ten może nieść poważne konsekwencje. Metaanaliza 32 badań oceniających związek między stężeniem glukozy a zgonami i wyzdrowieniem po udarze wykazała, że u pacjentów bez cukrzycy, którzy przeszli udar niedokrwienny, nawet nieznacznie podniesiony poziom cukru jest związany zarówno z 3-krotnie wyższym ryzykiem śmierci w krótkim czasie, jak i ze zwiększonym prawdopodobieństwem słabszego powrotu do zdrowia. Jest to także potwierdzone wielokierunkową analizą 2 dużych badań, w których dopuszczalne stężenie glukozy było znaczącym czynnikiem prognozującym zgon lub słabszy powrót do zdrowia po udarze, niezależnie od innych aspektów17.
Podobnie wygląda to w przypadku osób trafiających do szpitala z ostrym zespołem wieńcowym18. Hiperglikemia podczas ciężkiej choroby może bezpośrednio lub pośrednio predysponować do takich powikłań jak ciężkie infekcje, polineuropatia, uszkodzenie wielonarządowe czy nawet zgon, dlatego zaleca się zastosowanie intensywnej insulinoterapii w celu utrzymania stężenia glukozy na poziomie nieprzekraczającym 110 mg/dl19.
Oczywiście insulinoterapia w przypadku hiperglikemii urazu odbywa się pod okiem lekarzy na szpitalnym oddziale. Każdy z nas może jednak na co dzień stosować profilaktyczne środki, które pomogą zapobiec negatywnemu wpływowi przewlekłego stresu na organizm i poziom cukru we krwi. Przykładowo stwierdzono, że aktywność fizyczna odgrywa rolę w radzeniu sobie ze stresem, ma także działanie przeciwlękowe i przeciwdepresyjne20. Warto stosować również różne techniki relaksacyjne, takie jak głębokie oddychanie, medytacja czy joga. Ta ostatnia, jak ustalili hinduscy badacze, może być alternatywą dla farmaceutyków. Okazało się, że wystarczy godzinna sesja jogi, każdego dnia przez 3 miesiące, by poziom kortyzolu spadł. W dodatku, jak udało się ustalić naukowcom, w porównaniu z lekami technika ta wpłynęła korzystniej na poziom stresu u większości pacjentów21. Podobnie sen stanowi bardzo ważną część zdrowego stylu życia. Stwierdzono nawet, że jego deficyt może prowadzić do wzrostu poziomu kortyzolu22.
Jakie rośliny mogą pomóc w łagodzeniu stresu i regulacji poziomu kortyzolu?
Od wieków wiadomo, że wiele naturalnych surowców ma działanie uspokajające i normujące poziom kortyzolu. Potwierdzoną skuteczność w łagodzeniu stresu wykazują przede wszystkim kłącze i korzeń kozłka lekarskiego (Valerianae radix et rhizomae), liść melisy lekarskiej (Melissa officinalis), szyszki chmielu zwyczajnego (Lupuli strobili), kwiat lawendy wąskolistnej (Lavandulae flos) oraz ziele dziurawca zwyczajnego (Hyperici herba).
![Melisa](/i/2024/06/30/20858-48d0-970x0_adobestock-166795705.jpeg)
- Zasypianie ułatwia również korzeń kozłka lekarskiego, nazywany walerianą. Do tego działa uspokajająco oraz rozkurcza mięśnie gładkie przewodu pokarmowego, dróg żółciowych i naczyń krwionośnych. Walerianę można łączyć z innymi preparatami przyspieszającymi nocny odpoczynek – chmielem, rumiankiem oraz wspomnianą melisą24.
- Nieco krótszą tradycję stosowania (ale tylko w Europie) mają adaptogeny, czyli surowce roślinne, które modulują reakcję organizmu na sytuacje stresowe. Najbardziej znana z nich, czyli ashwagandha (Withania somnifera), kryje w swoim korzeniu substancje z grupy glikowitanolidów. To one wykazują silne właściwości antyoksydacyjne i odtruwające, dzięki którym ashwagandha działa przeciwstresowo oraz pobudza pracę mózgu (nawet u szczurów ze sztucznie wywołaną chorobą Alzheimera)25. Dba o psychiczny i emocjonalny balans, wspiera w napięciu nerwowym, ułatwia relaksację bez uczucia otępienia, a w leczeniu depresji jej skuteczność jest nawet porównywalna do leków (imipraminy). Dodatkowo ashwagandha normalizuje poziom cukru we krwi i w moczu. Wyniki przeprowadzonych badań wykazały, że podawanie sproszkowanego korzenia tego surowca przez 30 dni zmniejsza o 12% stężenie glukozy w surowicy26.
- Podobne dwutorowe działanie wykazuje inny adaptogen: żeń-szeń syberyjski, czyli eleuterokok kolczasty (Eleutherococcus senticosus). Zwiększa on wydolność psychofizyczną, łagodzi stany depresyjne, poprawia pamięć u osób starszych, przyspiesza powrót do zdrowia po zabiegach chirurgicznych, a także łagodzi nerwice27. Z drugiej strony łagodzi insulinooporność (poprawia wrażliwość tkanek na insulinę), zmniejsza hiperglikemię, chroni komórki alfa i beta trzustki przed uszkodzeniem, a w badaniach na otyłych myszach z cukrzycą typu 2 poprawiał metabolizm glukozy w wątrobie poprzez zwiększenie glikolizy i zmniejszenie glukoneogenezy28.
- Curr Opin Pharmacol. 2009;9:787-93
- Adv Exp Med Biol. 2015;872:99-126
- Clin Nutr. 2012;31:1002-7
- Cureus. 2022 Sep; 14(9):e29142
- Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2006;373:415-27
- Horm Res. 1993;40:92-4; Clin Sci (Lond) 1999;96:513-23
- Eur J Endocrinol. 1995;133:121-6; Biochem J. 1997;321 ( Pt 3):707-12
- Eur J Clin Invest. 2002;32 Suppl 3:14-23; Proc Assoc Am Physicians. 1999;111:241-8
- Circulation. 1999;99:2192-217
- Crit Care Med. 2007;35:0-18; Oxid Med Cell Longev. 2018;2018:4321714; Biomol Ther (Seoul) 2017;25:44-56; Biochim Biophys Acta. 2010;1801:1048-55; Sci Rep. 2017;7:41231
- Treat Endocrinol 2004; 3:269-77; Physiol Behav 2007; 91:449-58
- Clin Sci 1999; 96:513-23; J Clin Invest 1993; 92:2283-90
- Psychosom Med 2014; 76(7):562-8
- Lancet 2009; 373:1798-807; Diabetes Care 2010; 33:Suppl 1:S11-S61
- Crit Care Clin 2001; 17:107-24
- Eur Heart J 2005; 26:650-61; Acta Neurol Scand 1997; 95: 121-124; J Hypertens 1995; 13:1863-8; Neurology 1999; 52:280-4
- Am J Med 2007; 120(7):643.e1-643.e7
- N Engl J Med 2001; 345:1359-67
- Sports Med. 2014;44:81-121; ACSMs Health Fit J. 2013;17:14-9
- Indian J Psychiatry. 2013 Jul; 55(Suppl 3):S405-8
- J Family Community Med. 2020; 27:23-8
- Planta Med 1991; 57(2):105-9
- Pharmacol Biochem Behav 2004; (77):399-404
- J Ethnopharmacol 2001; 74(1):1-6; Phytotherap Res 1987; 1(1):32-7; Phytotherap Res 1995; 9(2):110-3; Phytomed 2001; 8(2):125-32
- Pharmaceutics. 2023 Apr; 15(4):1057
- Acta Pharmacol Sin 2001; 22(12):1057-70; J Ethnopharmacol 2000; 72(3):345-93
- Evid Based Complement Alternat Med. 2013; 2013: 934183; Planta Med. 2008 Feb;74(2):109-13
- JAMA. 1992;267:1244-52
- Czy ciągły stres może prowadzić do insulinooporności i cukrzycy typu 2
- Czy mechanizmy obronne, takie jak insulinooporność, są korzystne dla przetrwania?
- Dlaczego przewlekły stres prowadzi do otyłości i insulinooporności?
- Jak hiperglikemia stresowa wpływa na pacjentów w ciężkim stanie klinicznym?
- Jakie rośliny mogą pomóc w łagodzeniu stresu i regulacji poziomu kortyzolu?