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細胞は生き残るために安定した環境を必要とします。恒常性は、生物が比較的一定のレベルの温度、ｐＨ、イオンおよび水収支を維持することを可能にするメカニズムである。これらのメカニズムはネガティブフィードバックとして知られているプロセスによって制御され、そこではシステムはホルモンのような分子を放出することによって環境の変化に反応して体に影響を及ぼします。
グルコース恒常性
細胞はグルコースからエネルギーを得ており、グルコースレベルが厳密に調節されていることが重要です。グルコースが多すぎると細胞に毒性があり、グルコースが少なすぎると飢餓につながります。食事後の消化や肝臓によるインスリン産生など、さまざまな理由でレベルが変動する可能性があります。これらは両方ともレベルの上昇を招くか、細胞内の糖の輸送と尿中のグルコースの損失によってレベルが下がります血。グルコース恒常性は、多くの異なる分子、細胞型、および器官に依存しています。
ホルモンの中心的役割：インスリンとグルカゴン
血流中のグルコース濃度は、主に2つの拮抗性膵臓ホルモン、インスリンとグルカゴンの作用によって制御されています。グルコースは、アルファ細胞およびベータ細胞として知られる特殊化された膵臓細胞の表面に発現されるグルコース発現受容体によって血流中で最初に検出される。ベータ細胞はホルモンのインスリンを分泌することによって血糖値の上昇に反応します。インスリンは体組織に信号を送ってエネルギーを摂取したり、将来のエネルギーとして肝臓、筋肉、脂肪細胞に蓄えられてグリコーゲンや脂質に変換され、正常なグルコースレベルを回復します。レベルが下がると、膵臓のアルファ細胞がホルモンのグルカゴンを放出して骨格筋と肝臓を刺激し、グリコーゲンをグルコースと脂肪組織に分解して脂質を脂肪酸とグリセロールに分解します。グルカゴンはまた、肝臓を刺激して血中のグリセロールからグルコースを合成します。これら全ての反応は、グルコースレベルを正常に戻すために一緒に働きます。
糖尿病の影響
アメリカ糖尿病協会によれば、米国では推定2,360万人の子供と大人が糖尿病を患っています。そのうち、570万人が自分たちが病気にかかっていること、そしてさらに5,700万人が前糖尿病にかかっていることを知らない。 2007年には、この病気の総経済コストは3,480億ラントと見積もられ、医療費は全体の2,230億ラントと数えられた。肥満、糖尿病および他の慢性疾患における現在の傾向が続けば、これらの枠組みは劇的に増大すると予想される。
1型糖尿病
1型糖尿病は自己免疫疾患で、体内の免疫系が適切に機能せず、膵臓のベータ細胞を攻撃し破壊します。これは膵臓がインスリンを合成することができないままにし、そしてそれ故に、細胞はグルコースを摂取するようにフラグを立てることができず、そして血中グルコースレベルは高いままである。 １型糖尿病は、グルコースを調節するために外部のインスリン源を必要とする。
2型糖尿病
糖尿病の最も一般的な形態は2型です。現在この疾患を発症している青年の多数は、医療専門家にとって特に懸念されています。この病気では、体内の組織は時間の経過とともにインスリン抵抗性になり、そのシグナルに反応することができなくなります。しばらくの間、体はインスリン産生を増加させることによって増加した抵抗を補うことができますが、結局膵臓は身体的な必要性を達成するのに十分なインスリンを産生しません。血中の高レベルのグルコースは細胞にそれを吸収させなくなり、肝臓はグリコーゲンからグルコースへのその変換またはグリセロールからのグルコースの合成のいずれかを減少させることができない。
アルツハイマー病と「3型糖尿病」の仮説
糖尿病はアルツハイマー病の認識されているリスクです。証明されていないが、少なくとも何人かの患者におけるアルツハイマー病の病理は、インスリン抵抗性または脳内の低インスリンによって引き起こされる可能性があると信じるいくつかの専門家を導いた。 「脳」または「3型糖尿病」アルツハイマー病協会は、米国の530万人の人々の多くがアルツハイマー病に罹患していること、そしてアルツハイマー病およびその他のメディケア、メディケイドおよび事業に対する痴呆の経費は毎年2,960億ドルに達すると報告しています。人口の高齢化に伴い、これらのコストは将来急増すると予想されます。
