Wg definicji WHO, cukrzyca to grupa chorób metabolicznych charakteryzujących się hiperglikemią wynikającą z defektu wydzielania lub działania insuliny. Przewlekła hiperglikemia w cukrzycy wiąże się z uszkodzeniem, zaburzeniem czynności i niewydolnością różnych narządów, szczególnie oczu, nerek, nerwów, serca i naczyń krwionośnych.

Epidemiologia to dział medycyny badający przyczyny, rozwój i szerzenie się chorób (poprzednio głównie zakaźnych) masowo występujących w różnych populacjach ludzkich. W odniesieniu do cukrzycy dane epidemiologiczne mogą uwzględniać dwa rodzaje wskaźników: opisowe – charakteryzujące występowanie choroby w zależności od różnych parametrów, takich jak: wiek, płeć, rasa, stosunki geograficzne i społeczne; analityczne – czyli te, które mogą mieć wpływ i znaczenie patogenetyczne w ujawnianiu się tego schorzenia, a należą do nich: czynniki środowiskowe, styl życia i odżywiania, a także choroby towarzyszące. Dane epidemiologiczne pozwalają na określenie takich wskaźników, jak chorobowość i zapadalność. Chorobowość to liczba przypadków danego schorzenia w odniesieniu do ogólnej populacji, a zapadalność to liczba nowych przypadków danego schorzenia przybywających w określonej jednostce czasu, na przykład roku, w odniesieniu do ogólnej populacji (1, 2).

Badania epidemiologiczne dotyczące zapadalności na cukrzycę typu 1 w naszym kraju, prowadzone i koordynowane przez Szybińskiego i wsp. (3) w latach 1983-1986 w trzech dużych ośrodkach polskich, wykazały, że średni wskaźnik zapadalności dla wieku 0-29 lat wynosił 4,8 na 100 tysięcy i był większy dla mężczyzn – 5,8 na 100 tysięcy w porównaniu z kobietami, dla których wynosił 4,1 na 100 tysięcy. W kolejnych badaniach tego autora, prowadzonych w latach 1998-1999 w siedmiu odmiennych obszarach Polski zamieszkałych przez ponad 30% populacji naszego kraju, w grupach wiekowych 0-14 i 15-29 lat stwierdzono zróżnicowane wskaźniki zapadalności na cukrzycę. Współczynniki zapadalności uzyskane w poszczególnych ośrodkach różniły się w granicach od 14,6 na 100 tysięcy do 8,4 na 100 tysięcy – średnio 10,4 na 100 tysięcy w 1998 roku oraz od 14,7 na 100 tysięcy do 9,3 na 100 tysięcy – średnio 11,2 na 100 tysięcy w 1999 roku (tab. 1) (1, 4).

Obliczone, standaryzowane współczynniki zapadalności na cukrzycę typu 1 w tej grupie wiekowej w latach 1998-1999 nie wykazywały znamiennej różnicy w częstości zachorowań zależnych od płci. Natomiast wykazano znamienne różnice w zapadalności na cukrzycę typu 1 pomiędzy grupami wiekowymi 0-4, 5-9, 10-14 odpowiednio 7,81; 13,2; 10,3 na 100 tysięcy w 1998 roku i 7,77; 11,88; 13,98 na 100 tysięcy w 1999 roku, jak również w odniesieniu do płci badanych. W tym ostatnim przypadku stwierdzono, że u dziewczynek szczyt zachorowań występuje w okresie 5-9 lat, a u chłopców w okresie 10-14 lat (tab. 2 i 3) (1, 4).

Porównując wyniki tych badań z danymi z 1986 roku – w grupie wiekowej 0-14 lat nastąpił średni, ~ 3-krotny wzrost liczby przypadków cukrzycy. Różniły się one zarówno pomiędzy ośrodkami, jak i w zależności od płci. Standaryzowany współczynnik zapadalności na cukrzycę typu 1 w tej grupie wiekowej dla całego obszaru wyniósł w 1998 roku 7,0 na 100 tysięcy, a w 1999 roku 6,9 na 100 tysięcy i nie był znamienny (tab. 4) (1, 5).

Porównując standaryzowane współczynniki zapadalności na cukrzycę typu 1 w grupach wiekowych 15-19, 20-24 i 25-29 lat, stwierdzono znamiennie większą zapadalność wśród mężczyzn w porównaniu z kobietami – 4,9 na 100 tysięcy i 8,9 na 100 tysięcy. Występowała ona w grupach wiekowych 15-19 i 20-24 lata (tab. 5) (1, 5).

W porównaniu z obserwacjami z 1986 roku dotyczącymi tej samej grupy wiekowej 15-29 lat wyniki tych badań wykazały dwukrotny wzrost częstości cukrzycy typu 1. Jednak z uwagi na trudności w ewidencji wszystkich nowych przypadków cukrzycy w tej grupie wiekowej, dane te mogą być nieobiektywne (1, 4, 6).

Jeśli chodzi o cukrzycę typu 2, wskaźnik częstości standaryzowany do całej populacji Polski wynosi 5,37% i wykazuje stałą tendencję wzrostową (7, 8). Liczbowo odpowiada to ponad 2 milionom osób chorujących na tę postać cukrzycy (na podstawie źródeł krajowych), z czego ponad połowa nie wie o tym, że ma cukrzycę. Podobne oszacowania znajdują się w publikacji Mac Mahon i wsp. (9). Sytuację występowania cukrzycy typu 2 w wybranych krajach świata przedstawia tabela 6 (1, 9).

Oceniając zapadalność na cukrzycę typu 1 na świecie – największą notuje się w Finlandii, 45 na 100 tysięcy w 1996, a szacuje się, że w pierwszej dekadzie XXI wieku będzie wahał się w granicach 50-55 na 100 tysięcy. Ponadto wysoką zapadalność obserwuje się w północnej (kraje skandynawskie) i wschodniej (kraje bałtyckie) Europie. Najniższe wskaźniki zapadalności zaobserwowano w krajach azjatyckich 1-2 na 100 tysięcy (Japonia) (tab. 7) (1, 10, 11, 12).

Chorobowość – określa częstość przypadków danego schorzenia w populacji ogólnej. Wyraża się go najczęściej w odsetkach lub promilach. Wskaźnik ten zależy od wielu różnych czynników, takich jak: cechy genetyczne populacji, rasy, środowisko zewnętrzne, styl i standard życia, sposób odżywiania i inne. Wskaźnik ten określany dla naszego kraju u osób w wieku 0-29 lat wynosił dla cukrzycy typu 1 dla mieszkańców miast 0,42%, wsi 0,35%. W wielu krajach Europy i w Stanach Zjednoczonych wskaźnik ten kształtuje się w granicach 0,1-0,4%. Najniższe wartości w Europie osiągał w Jugosławii (0,022%), w Hiszpanii (0,025%) i we Francji (0,024-0,049%), a najwyższe w Finlandii (0,59%). W krajach azjatyckich wskaźniki te są dużo niższe niż w Europie. Dla populacji wielkomiejskiej wskaźnik chorobowości w odniesieniu do cukrzycy typu 2 wynosi w naszym kraju 4-7% oraz 2-4% dla pozostałej ludności. W większości krajów europejskich zawiera się on w granicach 2-6%, a w Stanach Zjednoczonych pomiędzy 2-4%. Dla populacji w wieku powyżej 40 lat jest on wyższy i wynosi 5-10%: w Niemczech 5,1%, w Stanach Zjednoczonych 6,9%, ale w Japonii 2,28%, a w Chinach tylko 0,67% (1).

Umieralność to stosunek liczby zmarłych na dane schorzenie w ciągu roku do wielkości populacji ogólnej. W Polsce wskaźnik ten dla cukrzycy oscyluje w granicach 13,0-14,0 na 100 tysięcy (ze względu na fakt nierzetelnego wypełniania kart zgonu w Polsce, dane te mogą być nieobiektywne). W latach 90. kształtował się on następująco: w 1990 roku 15,2 na 100 tysięcy; w 1995 roku 13,0 na 100 tysięcy i w 1996 roku 13,1 na 100 tysięcy. Wskaźnik umieralności na cukrzycę na świecie przedstawia tabela 8 (1, 2, 12, 13, 14).

Podsumowując – chorobowość cukrzycy przekracza 1% i stale rośnie. Przewiduje się, że w 2030 roku na świecie będzie około 360 mln osób z cukrzycą. Chorobowość zwiększa się we wszystkich grupach wiekowych, a najbardziej u osób w średnim wieku. Zjawisko to jest szczególnie wyraźne w krajach rozwijających się. Cukrzycę rozpoznaje się w coraz młodszym wieku. Tylko 50-60% przypadków stanowi cukrzyca znana, pozostałe 40-50% – cukrzyca nierozpoznana (17).

Stanowi 10% wszystkich przypadków cukrzycy. Może pojawić się w każdym wieku, najczęściej jednak występuje w dzieciństwie lub okresie dojrzewania. Klinicznie charakteryzuje się hiperglikemią oraz skłonnością do kwasicy ketonowej i wymaga leczenia insuliną, czyli jest wynikiem bezwzględnego niedoboru insuliny (18).

Cukrzyca typu 1 może być uwarunkowana immunologicznie (typ 1a) lub mieć charakter idiopatyczny (1b). Najwięcej uwagi poświęcono patogenezie cukrzycy uwarunkowanej zniszczeniem komórek beta trzustki (ponad 90%) przez układ immunologiczny, dlatego jest ona lepiej poznana niż jej postać idiopatyczna. W preparatach histopatologicznych stwierdza się obecność zdegranulowanych komórek beta, naciek zapalny i zachowane inne rodzaje komórek wyspowych. Naciek zapalny składa się z limfocytów (komórek CD4 i CD8), komórek NK oraz granulocytów. Ilość zajętych wysp trzustkowych może być rożna, a przebieg kliniczny procesu ich niszczenia wolny lub szybki (19).

Cukrzyca typu 1 ma podłoże genetyczne. Zwiększoną zapadalność obserwuje się wśród bliźniąt monozygotycznych i krewnych pierwszego stopnia osób chorych na cukrzycę typu 1. Geny odpowiedzialne za rozwój cukrzycy typu 1 znajdują się na chromosomie 6 w regionie głównego układu zgodności tkankowej (MHC, major histocompatobility complex), zwanego inaczej locus HLA. Około 40% przypadków rodzinnego występowania cukrzycy typu 1 o podłożu autoimmulogicznym jest związanych z genami MHC, a szczególnie z antygenami HLA klasy II DQ i DR. U 95% chorych na cukrzycę typu 1 stwierdza się obecność antygenów HLA D3, D4 lub obu, w porównaniu z 45% w populacji ogólnej. Wydaje się, że specyficzne allele HLA-DQ są ściślej związane z ryzykiem wystąpienia cukrzycy typu 1 niż antygeny HLA-DR. Stwierdzono, że obecność kwasu asparaginowego w pozycji 57 łańcucha beta cząsteczki DQ chroni przed rozwojem cukrzycy typu 1. Genetyczna predyspozycja do cukrzycy typu 1 jest prawdopodobnie uwarunkowana przez wiele genów (19).

Na wystąpienie autoimmunologicznej destrukcji komórek beta i cukrzycy typu 1 u osób z predyspozycjami genetycznymi wywierają wpływ czynniki środowiskowe, takie jak infekcje wirusowe (wirus różyczki, świnki, Coxsackie B), niektóre związki chemiczne (nitrozaminy) lub skażenie chemiczne żywności (18).

Obecność autoprzeciwciał w surowicy zapowiada rozwój cukrzycy typu 1 i ma też wartość diagnostyczną. Jako pierwsze pojawiają się przeciwciała przeciwko wyspom trzustkowym. W 80% przypadków świeżo wykrytej cukrzycy typu 1 stwierdza się obecność przeciwciał wyspowych cytoplazmatycznych (Islets Cell Cytoplasmic Antibodies – ICA), przeciwciał wyspowych powierzchownych (Islets Cell Surface Antibodies – ICSA) oraz przeciwciał przeciwko insulinie (IAA) (18). Później odkryto inne rodzaje przeciwciał, np. przeciwko dekarboksylazie kwasu glutaminowego (Glutamic Acid Decarboxylase – GAD), która jest autoantygenem dla jednego ze specyficznych w stosunku do komórek wysp autoprzeciwciał, obecnych u około 80% chorych w chwili rozpoznania cukrzycy typu 1. Autoprzeciwciała związane z patogenezą cukrzycy typu 1 są wykrywane jeszcze przed ujawnieniem się choroby, a stwierdzenie ich obecności oznacza duże ryzyko rozwoju cukrzycy typu 1. Na tym etapie często zaburzona jest pierwsza faza wydzielania insuliny, a czasem pojawia się hiperglikemia. W miarę postępu choroby miano przeciwciał spada, a w długo trwającej cukrzycy typu 1 uwarunkowanej autoimmunologicznie może być nieoznaczalne. Zwiększona zapadalność na inne choroby autoimmunologiczne (zapalenie tarczycy, celiakie, niedokrwistość sierpowatą, chorobę Addisona) u osób z cukrzycą typu 1 potwierdza rolę procesu autoimmunologicznego w patogenezie tej choroby (19).

Ostatnio dużą rolę w patogenezie cukrzycy typu 1 przypisuje się czynnikowi aktywującymi płytki krwi – PAF. PAF jest fosfolipidowym mediatorem, który wykazuje zróżnicowane i silne działanie na wiele rodzajów komórek. PAF jest silnym mediatorem nadwrażliwości i reakcji zapalnych. W badaniu (20) z udziałem 38 pacjentów z cukrzycą typu 1 i 22 zdrowych dzieci, podzielonych na 3 grupy według okresu trwania cukrzycy – cukrzyca nowostwierdzona, trwająca od 3 miesięcy do 5 lat i trwająca ponad 5 lat, stwierdzono w tej pierwszej grupie stężenie PAF w surowicy znacząco wyższe, niż w pozostałych grupach. Nie stwierdzono natomiast znaczącej różnicy w stężeniu PAF w surowicy pomiędzy grupą z cukrzycą trwającą od 3 miesięcy do 5 lat a grupą z cukrzycą trwającą ponad 5 lat. Stężenie PAF w surowicy u pacjentów z cukrzycą typu 1 było znacząco wyższe niż w grupie osób zdrowych. Po podzieleniu pacjentów na 3 grupy według czasu trwania cukrzycy, najwyższe stężenie obserwowano u pacjentów z nowostwierdzoną cukrzycą. Wyniki te mogą wskazywać, że PAF odgrywa rolę w rozwoju cukrzycy typu 1. Istnieje na ten temat jednak skąpa liczba raportów. W doświadczalnym badaniu dotyczącym roli PAF w rozwoju cukrzycy typu 1 (21), stwierdzono, że podawanie PAF-acetylo hydrolazy, która dezaktywuje PAF u szczurów, powodowała zmniejszenie zapalenia wysp trzustkowych Langerhansa. W innym badaniu doświadczalnym (22) ustalono, że zdolność leukocytów wielojądrzastych do syntezy PAF była wyższa u szczurów z cukrzycą. Istnieje również badanie kliniczne, które donosi o podwyższonym stężeniu PAF w surowicy w cukrzycy typu 1. W badaniach tych jednak, zwiększone stężenia PAF były przypisywane trwającej hiperglikemii i podkreślały rozwój powikłań mikro- i makronaczyniowych (mikro- i makroangiopatia) (23, 24). W wymienionym badaniu wysokie stężenie PAF stwierdzone u pacjentów z cukrzycą trwającą od długiego czasu, w porównaniu z pacjentami z grupy zdrowej może wiązać się z powikłaniami naczyniowymi. Podsumowując, stężenia PAF są wyższe u dzieci z cukrzycą typu 1. Przyrost ten był wyższy u dzieci z nowopowstałą cukrzycą i może mieć istotne znaczenie w etiopatogenezie cukrzycy typu 1. Niezbędne są dalsze badania potwierdzające wykorzystanie antagonistów PAF u pacjentów z nowopowstałą cukrzycą (20).

Klinicznie charakteryzuje się hiperglikemią, nie wykazując tendencji do kwasicy ketonowej. Niektórzy chorzy wymagają okresowej lub stałej insulinoterapii w celu wyrównania hiperglikemii i zapobiegania jej skutkom klinicznym, które mogą prowadzić do śpiączki hipermolalnej. Cukrzyca typu 2 rozpoznawana jest zazwyczaj u chorych powyżej 30. roku życia, ale występuje także u dzieci i w okresie dojrzewania. W 80% związana jest z otyłością. Wskaźnik zgodności cukrzycy typu II u bliźniąt jednojajowych wynosi ponad 90% i wydaje się, że czynniki genetyczne są głównymi determinantami występowania tego typu cukrzycy. Nie wykazano związku między cukrzycą typu 2 i określonymi fenotypami HLA lub przeciwciałami przeciwwyspowymi. W wyspach trzustkowych chorych z cukrzycą typu 2 utrzymywany jest stały stosunek komórek beta do komórek alfa i u większości zachowana jest prawidłowa masa komórek (18).

Cukrzyca typu 2 jest zróżnicowanym zespołem zaburzeń, w którym hiperglikemia spowodowana jest zarówno spadkiem uwalniania insuliny w odpowiedzi na glukozę, jak i opornością tkanek obwodowych na insulinę (insulinoopornosć). W okresie życia poprzedzającym hiperglikemię na czczo pacjenci przechodzą od stanu prawidłowej do upośledzonej tolerancji glukozy. Przy insulinooporności zazwyczaj skojarzonej z nadwagą lub otyłością oraz siedzącym trybem życia (bezczynnością mięśniową) komórki beta osoby predysponowanej do powstania cukrzycy typu 2 tracą zdolność do powolnego wydzielania potrzebnych ilości insuliny. Na początku dzieje się to w formie utraty reakcji szybkiego uwolnienia insuliny do krwi, następującej natychmiast po posiłku. Obniżenie tej insulinemicznej pierwszej fazy powoduje wczesną hiperglikemię poposiłkową. Z kolei to zaburzenie pobudza komórki beta do nadmiernego wydzielania insuliny w późniejszej, drugiej fazie poposiłkowego wydzielania insuliny. Z tego powodu, mimo insulinooporności, glikemia wraca do prawie prawidłowego poziomu.

W chwili, kiedy wytworzyła się hiperglikemia na czczo, komórki beta utraciły juz 50-60% swojej wydolności wydzielniczej. Stan ten jest główną przyczyną hiperglikemii na czczo w cukrzycy typu 2. Dalsze trwanie cukrzycy typu 2 nasila utratę czynności komórek beta.

Przy glikemii powyżej 140 mg/dl nasila się wątrobowa produkcja glukozy. Kształtuje ona wysokość glikemii na czczo. W łączności z postępującym upośledzeniem wydzielania insuliny działa insulinooporność, zmniejszając wychwyt glukozy przez tkanki. Powstaje także oporność wątroby na działanie insuliny. Jako skutek insulinooporności tkanki tłuszczowej w osoczu zwiększa się stężenie wolnych kwasów tłuszczowych. Ponadto sama hiperglikemia nasila insulinooporność i obniża efektywność endogennej insuliny.

Przy glikemii na czczo powyżej 200 mg/dl komórki beta w cukrzycy typu 2 wydzielają obniżone ilości insuliny podstawowej. Nie wystarcza ona jednak do kontroli hiperglikemii poposiłkowej. Tak więc zarówno glikemia na czczo, jak i glikemia poposiłkowa podnoszą się.

Do wystąpienia cukrzycy typu 2 niezbędne są pewne pierwotne nieprawidłowości komórek beta. Wydaje się jednak, że pierwszoplanowe znaczenie ma insulinooporność nabyta lub uwarunkowana genetycznie (19).