Η ινσουλίνη παράγεται στα β-κύτταρα του παγκρέατος και ο ρόλος της είναι να μειώνει το σάκχαρο στο αίμα. Όμως δεν συμβαίνει πάντα αυτό. Η ζάχαρη βρίσκει πολλούς τρόπου να «σκοτώσει την ινσουλίνη».
Η ινσουλίνη μέχρι να κυκλοφορίσει στο αίμα ακολουθεί μια διαδικασία παραγωγής. Σε αυτή τη διαδικασία όταν υπάρχει ερέθισμα για την δημιουργία της ινσουλίνης, τα γονίδια δίνουν εντολή να σχηματισθεί ένα πρόδρομο μόριο που λέγεται προ-ινσουλίνη. Η προ-ινσουλίνη μετατρέπεται σε ινσουλίνη, στο εσωτερικό του κυττάρου και κατόπιν εκκρίνεται έξω από αυτό. Η μετατροπή της προινσουλίνης σε ινσουλίνη γίνεται στο ενδοπλασματικό δίκτυο, όπου συσκευάζεται σε μικρά σακουλάκια, τα οποία την βοηθούν να βγει έξω από το κύτταρο. 
Όταν το ερέθισμα για παραγωγή ινσουλίνης είναι μεγάλο, όπως συμβαίνει όταν το σάκχαρο είναι υψηλό, παράγονται όλο και περισσότερες ποσότητες ινσουλίνης. Από ένα σημείο και μετά όμως η διαδικασία δεν προλαβαίνει να γίνει σωστά, με αποτέλεσμα μόρια προινσουλίνης να εκκρίνονται έξω από το κύτταρο, χωρίς προηγουμένως να έχουν μετατραπεί σε ινσουλίνη. Όταν συμβαίνει αυτό λέμε ότι το β-κύτταρο βρίσκεται σε κατάσταση υπερδιέργεσης, χωρίς όμως αυτό να είναι ικανό να παράγει τη σωστή ποσότητας ινσουλίνης.
Σε συνθήκες υπεργλυκαιμίας υπάρχει υπερπροσφορά γλυκόζης, η οποία είναι και η καύσιμη ύλη, στο β- κύτταρο. Η παραπάνω γλυκόζη που οδηγείται στο εργοστάσιο του κυττάρου, που λέγετε μιτοχόνδριο, προκαλεί αύξηση των καύσεων με συνέπεια να δημιουργούνται μεγάλες ποσότητες καυσαερίων. Τα καυσαέρια αυτά δεν είναι άλλα από τις ελεύθερες ρίζες οξυγόνου, οι οποίες τελικά μπορούν να βλάψουν το κύτταρο. 
Υπό κανονικές συνθήκες τα κύτταρα έχουν μηχανισμούς και ένζυμα που εξουδετερώνουν την δράση των ελευθέρων ριζών οξυγόνου, όμως στο β- κύτταρο η δυνατότητα αυτή είναι μικρότερη και έτσι το β- κύτταρο είναι πιο ευαίσθητο σε όταν υπάρχει υπερπροσφορά γλυκόζης. Η κατάσταση αυτή ονομάζεται οξειδωτικό στρες και συνέπεια είναι να διαταράσσονται διάφορες λειτουργίες του κυττάρου μέχρι τον τελικό θάνατό του. Το οξειδωτικό στρες εμποδίζει τα γονίδια να δώσουν εντολές για να παραχθεί περισσότερη ινσουλίνη, ενώ ταυτόχρονα ενεργοποιεί γονίδια που προκαλούν τον κυτταρικό θάνατο, την λεγόμενη απόπτωση.
Το ενδοπλασματικό δίκτυο είναι ένα πολύ σημαντικό όργανο που βρίσκεται στο εσωτερικό του κυττάρου και είναι υπεύθυνο για την ολοκλήρωση της κατασκευής και της μεταφοράς των πρωτεϊνών που παράγονται μετά από εντολή των γονιδίων του πυρήνα. Για την λειτουργία αυτή το ενδοπλασματικό δίκτυο περιέχει ειδικά ένζυμα που λέγονται τσαπερόνες και φολδάσες. 
Όταν το κύτταρο παράγει αυξημένες πρωτεΐνες, ταυτόχρονα αυξάνονται και τα ειδικά ένζυμα του ενδοπλασματικού δικτύου για να ολοκληρώσουν την διαδικασία. Όταν όμως η παραγωγή πρωτεϊνών είναι τέτοια που τα ειδικά ένζυμα δεν προλαβαίνουν να κάνουν την δουλειά τους, οι μισοτελειωμένες πρωτεΐνες προκαλούν προβλήματα. Το ενδοπλασματικό δίκτυο σε αυτή την περίπτωση παράγει άλλα ένζυμα που λέγονται UPR που σκοπό έχουν να δεσμεύσουν τις μισοτελειωμένες πρωτεΐνες. 
Όμως σε πολύ μεγάλη παραγωγή πρωτεϊνών δεν μπορούν ούτε οι UPR να ανταποκριθούν με αποτέλεσμα οι μισοτελειωμένες πρωτεΐνες να προκαλούν σοβαρές βλάβες στο κύτταρο. Η κατάσταση αυτή ονομάζεται Στρες Ενδοπλασματικού Δικτύου και εξαιτίας αυτού ενεργοπούνται διαδικασίες θανάτου του κυττάρου. Στο β-κύτταρο όπου σε συνθήκες υπεργλυκαιμίας παράγονται μεγάλες ποσότητες ινσουλίνης (θυμίζουμε ότι η ινσουλίνη είναι πρωτεΐνη), το στρες του ενδοπλασματικού δικτύου μπορεί να προκαλέσει την απόπτωση, δηλαδή το θάνατο του β-κυττάρου.
Η γλυκόζη έχει την ικανότητα να συνδέεται χωρίς χημική αντίδραση με όλα τα συστατικά του κυττάρου, όπως πρωτεΐνες, λίπη, νουκλεϊκά οξέα.  Η σύνδεση της γλυκόζης αλλάζει την μορφή και την λειτουργία των συστατικών. Η ένωση της γλυκόζης με τα συστατικά αυτά δημιουργεί προϊόντα γλυκοζυλίωσης που ονομάζονται AGEs. Tα AGEs συσσωρεύονται μέσα στο κύτταρο, κυκλοφορούν έξω από αυτό και μερικά συνδέονται με ειδικούς υποδοχείς στην επιφάνεια του κυττάρου που ονομάζονται RAGE. 
Η σύνδεση των AGEs με τους υποδοχείς αυτούς προκαλεί μια σειρά χημικών αντιδράσεων στο εσωτερικό του κυττάρου. Η σύνδεση των AGEs με τους υποδοχείς ενεργοποιεί ένα πυρηνικό παράγοντα που λέγεται NFkB, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την ανάπτυξη του οξειδωτικού στρες μέσα στο κύτταρο, το οποίο τελικά μπορεί να οδηγήσει στον θάνατό του.
Η γλυκόζη μπορεί εναλλακτικά σε συνδυασμό με την γλουταμίνη να ακολουθήσουν μια χημική αντίδραση που έχει σαν αποτέλεσμα την παραγωγή της 6-φωσφορικής γλουκοζαμίνης. Η τελευταία ενεργοποιεί έναν καταρράκτη αντιδράσεων που οδηγεί σε αλλοίωση της λειτουργίας των γονιδίων και την ενεργοποίηση οξειδωτικού στρες. Τελικά και μέσου αυτής της οδού το κύτταρο μπορεί να οδηγηθεί στον θάνατο.
Το PKC είναι μια ομάδα ενζύμων που παίζουν κάποιο ρόλο στη φυσιολογική λειτουργία του κυττάρου. 
Η υπεργλυκαιμία από έρευνες έχει φανεί ότι ενεργοποιεί μια υπο-ομάδα του PKC την PKCβ η οποία με την σειρά της προκαλεί μείωση της έκφρασης των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή της γλυκόζης. Έτσι σε συνθήκες υπεργλυκαιμίας μπορεί να προκύψει έλλειψη ινσουλίνης κάτι που επιδεινώνει την υπεργλυκαιμία.
H φλεγμονή είναι ένα ακόμη στοιχείο που μπορεί να οδηγήσει σε προοδευτική επιδείνωση τον διαβήτη και σε δυσλειτουργία του β-κυττάρου. Από την φάση του προδιαβήτη έχει παρατηρηθεί αύξηση του φλεγμονώδους φορτίου, όπως υποδεικνύουν οι αυξημένες τιμές της CRP, των ιντερλευκινών IL-1, IL-6, του TNFa  και άλλων δεικτών. 
Η αύξηση των φλεγμονωδών δεικτών στο αίμα σημαίνει συστηματική φλεγμονή σε όλο τον οργανισμό. Έτσι η φλαγμονή επεκτείνεται και στο πάγκρεας. Έχει παρατηρηθεί ότι σε συνθήκες φλεγμονής τα λευκοκύτταρα εισβάλουν στις περιοχές που βρίσκονται τα β-κύτταρα στο πάγκρεας . Η διαδικασία αυτή οδηγεί σε ίνωση των περιοχών και ουσιαστικά την αδρανοποίηση των β-κυττάρων του παγκρέατος.
Το αμυλοειδές είναι ένα σύνολο ινιδίων αμυλοειδούς που προέρχεται από την αμυλίνη. Η αμυλίνη μια ουσία που εκκρίνεται από το β-κύτταρο ταυτόχρονα με την ινσουλίνη και στην ίδια ποσότητα. Ο ρόλος της δεν έχει ξεκαθαρισθεί ακόμα αλλά βοηθά στη λειτουργία της ινσουλίνης. Όταν όμως υπάρχει υπερπαραγωγή της αμυλίνης αυτή δεν μπορεί να την διαχειριστεί το κύτταρο και προκαλείται συσσώρευση μέσα σ’ αυτό. 
Η συσσώρευση της αμυλίνης προκαλεί σταδιακά το θάνατο του β-κυττάρου.
Υποξία είναι η κατάσταση στην οποία ο οργανισμός έχει λιγότερο οξυγόνο από όσο χρειάζεται. Στη περίπτωση αυτή τα κύτταρα δεν έχουν το απαραίτητο οξυγόνο για να λειτουργήσουν με αποτέλεσμα οι καύσεις να μην γίνονται σωστά και να παράγονται περισσότερες ελεύθερες ρίζες οξυγόνου, που καταστρέφουν το κύτταρο.
Τέλος, η χρόνια υπεργλυκαιμία αλλάζει την έκφραση των γονιδίων με διαφορετικό κάθε φορά τρόπο. Γενικά, όμως μειώνει την έκφραση των θετικών γονιδίων του μεταβολισμού, όπως το γονίδιο που ρυθμίζει την παραγωγή της ινσουλίνης και αυξάνει την έκφραση των αρνητικών γονιδίων που προκαλούν αύξηση του οξειδωτικού στρες.
Ρηγόπουλος Δημήτριος
Παθολόγος-Διαβητολόγος
Ακολουθήστε το Flash.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι τις ειδήσεις