Av Per Björntorp, professor,
Hjärt-lunginstitutionen, Sahlgrenska sjukhuset, Göteborg.
Diabetes typ 2 är ju den vanligaste diabetesformen, i Sverige ca 85% av
all diabetes. Vid denna typ av diabetes anser man, att en genetisk svaghet i
insulinproduktionen påverkas av att insulinets perifera effekter är
nedsatta, så kallad insulinresistens. Kroppen försöker att
kompensera för denna resistens genom att producera ökande
mängder insulin, vilket till slut resulterar i en uttröttning av
insulinproduktionen, varvid diabetes uppstår. Även de mekanismer,
som ger insulinresistens är åtminstone delvis genetiskt betingade
även om dessa gener liksom den genetiska defekten i insulinproduktionen
ännu ej definierats.
Den vanligaste orsaken till insulinresistens är fetma. Ca 1/3 av patienter
med fetma får diabetes. Det är därför av intresse att
närmare granska dagsläget vad gäller fetmans epidemiologi och de
orsaker man nu känner till, eller misstänker, vad gäller
uppkomstmekanismerna för insulinresistens vid fetma.
Fetmans epidemiologi
En international Obesity Task Force (IOTF) förelägger WHO en rapport
i juni 1997 över nyligen framtagna resultat vad gäller fetmans
epidemiologi. En skrämmande bild framkommer. Definitionen för fetma
har varit ett body mass index (BMI) (vikt i kg/längd2 i
m2) högre än 30. Detta motsvarar vid 160, 170 och 180 cm
längd vikter över 77, 87 respektive 97 kg, alltså en klar
diagnos.
Om vi börjar med de Skandinaviska länderna är frekvensen av
fetma för Sverige, Norge, Danmark ca 10%, och i Finland ca 20%. Under de
senaste åren har en stegring skett och siffrorna pekar mot en ökning
med ca 1/2-1% om året. Detta betyder, att en klar fetma föreligger i
dag hos ca 800.000 svenskar, vilket med 30% incidens av diabetes betyder ca
240.000 fetmabetingad diabetes, med en ökning av ca 10.000-20.000 per
år, om ingenting görs. En hel del annan sjukdom rekryteras
också från fetma såsom hypertoni, förhöjda
blodfetter, gikt, hjärtinfarkt och stroke. Även dessa tillstånd
kan troligen härledas till insulinresistensen vid fetma. Dessutom
tillkommer förslitningsskador i rygg, höfter och knän. Fetma
utgör alltså en av våra värsta hälsorisker, där
diabetes är en av de vanligaste följdsjukdomarna.
Kostnader
De ekonomiska kostnaderna för fetma har beräknats till 7-8% av
vår totala sjukvårdsbudget. Denna uppskattning omfattar
sjukskrivning, förtidspensionering, och direkta sjukvårdsutgifter,
inkluderande till exempel vård av den fraktion av diabetes,
hjärtinfarkter etc som kan härledas till fetma. Denna kostnad är
större än den för all cancer och för AIDS. Även
ekonomiskt utgör alltså fetma en mycket tung belastning.
Situationen i västra och södra kontinentala Europa och i England
är värre än i Skandinavien, med frekvenssiffror på runt
20%. I England har befolkningens medelvikt stigit med ett kilo per år
under senaste 10-årsperioden!
Men den verkliga mardrömssituationen finner vi i östra Europa med
till exempel frekvenssiffror i Litauen och Ryssland på runt 40% hos
kvinnor. I USA ligger siffrorna på ca 30%, högre hos svarta kvinnor.
Hos vissa minoriteter i USA (mexikanskt ursprung, befolkningen på Hawaii
och Samoa, flera indianstammar) är 60-80% feta enligt ovanstående
definition. Sådana fantastiska siffror finner man också på en
del öar i Söderhavet och bland urinvånarna i Australien. En del
av dessa befolkningsgrupper är särskilt känsliga för
trycket på insulinproduktionen och uppskattningar har givit vid handen,
att 100% av de som lider av fetma förr eller senare får diabetes.
U-länder
Det finns nu också uppgifter om att utvecklingsländer börjar
få problem, till exempel de Karibiska öarna och delar av Sydamerika.
Sydostasien med sin enorma ekonomiska utveckling och potential har redan ett
problem på halsen.
Det är av särskilt intresse att betrakta världens folkrikaste
länder ur denna synpunkt. Kina, med ca 1.2 miljarder innevånare,
utvecklar nu sin ekonomi. Från siffror runt 1-2% av fetma har nu av allt
att döma skett en stegring med någon procent. Men 1% i Kina är
12 millioner människor. Att döma av undersökningar från
kineser, som utvandrat till mera affluenta länder är risken för
utveckling av diabetes högre än de 30% man uppskattat hos personer
med fetma i västvärlden. Man kan alltså uppskatta en
ökning av fetma med 1% i Kina till minst ca 4-6 millioner nya fall av
diabetes. Motsvarande siffror kan troligen överföras till länder
som Indien och Japan.
Den kände diabetesepidemiologen Paul Zimmet har varnat för en global
diabetesexplosion. Denna har sitt ursprung i den explosion av fetma, som
beskrivits ovan.
Diabetologers syn på fetma
Jag skulle vilja göra en del reflexioner inför ovanstående och
några erfarenheter nyligen. Diabetologerna var färdiga med sina
globala epidemiologiska studier av diabetes för flera år sedan.
Forskare inom epidemiologin för obesitas har just avslutat sina.
Varför samordnades inte dessa studier? Jag har ställt följande
frågor till flera ledande diabetologer och fått följande svar,
samma av alla. Vilket är det kvantitativt största problemet inom
diabetesområdet? Svar: Typ 2. Vilken är den särklassiskt
starkaste riskfaktorn för diabetes typ 2? Svar: Fetma. Varför
gör då inte diabetologer och fetmaforskare gemensam sak och
försöker förhindra fetma och därmed diabetes? Svar: Vet ni
hur man förhindrar fetma? Mitt svar: Nej, egentligen bara i teorin, men vi
måste nu samarbeta i våra ansträngningar för att komma
på hur detta problem, om inte löses, så i varje fall
förbättras! Nyckelordet är alltså samarbete mellan
forskningsfälten.
En annan reflektion är följande. Fetma betraktas ofta, även av
forskare som ett utslag av dålig karaktär, frosseri, lättja
etc, och blir därför den resandes ensak. Visserligen blir ingen fet
utan att äta sig till det och/eller vara fysiskt inaktiv, men problemet
är inte så enkelt. Problemet vi står inför är att en
under flera år minimalt positiv energibalans resulterar i fetma. Det
rör sig om en halv smörgås extra, eller att undvika en 15-30
minuters promenad per dag, eller att vara alltför fysiskt inaktiv under
dagen för att man skall utveckla fetma över den långa tidsaxel
det rör sig om. Betänk att en extra smörgås per dag
ger ca 8 kg viktsökning på ett år! Det är egentligen ett
mirakel att de flesta av oss trots allt har en ganska stabil vikt. Vissa
människor, som har kraftfulla genetiska faktorer, som tenderar att
resultera i fetma, har alltså en livslång, ganska plågsam
kamp mot faktorer, som är nästan omärkbara i det dagliga livet.
Vet Du själv om Du åt en extra smörgås, kaka, eller litet
för mycket sås till köttbullarna i går?
Starka genetiska faktorer ökar risken för att utveckla fetma. Med
denna bakgrund står det klart, att uttalad fetma, såsom den
definierats ovan, i de flesta fall orsakas av en nästan omärkbar
rubbning i energibalansen under lång tid på basen av stark genetisk
disposition. Fetma bör alltså klassificeras som en sjukdom och
betraktas med största allvar.
Jag tror att även diabetologer ofta har den konventionella synen på
fetma att det är ett tillstånd som beror på en brist på
karaktär. Obesitas-forskning kan därför ibland betraktas som
lyxforskning och obesitasproblemet kanske till och med något som katten
dragit in i diabetologernas finrum. Förhoppningsvis skall vi nu kunna
ändra detta förhållande. Nya upptäckter av fetmagenen har
redan "legitimerat" fetma såsom en regleringssjukdom på genetisk
bas. Forskare, läkare, nutritionister och andra hälsoarbetare samt
inte minst politiker och lekmannaorganisationer måste nu gemensamt arbeta
för att bekämpa diabetesexplosionen genom att förhindra
fetmaexplosionen globalt. WHO kommer förhoppningsvis med ett sådant
upprop inom de närmaste månaderna.
Hur uppstår insulinresistens?
Som framgått ovan är fetma sammankopplat med insulinresistens, som
alltså är det ena benet i diabetespatogenesen. En rad av studier har
nu visat, att bukfetma är kopplat mycket starkare till insulinresistens
än vad perifer fetma är. Bukfetma utgör den
övervägande delen av manlig fetma, och en stor del också hos
kvinnor, särskilt efter menopaus.
Detta fynd har givit fortsatt forskning en ledtråd. Orsaken till
insulinresistens bör alltså vara lättare att finna hos bukfeta
personer än andra.
Fettet från fettväven mobiliseras för förbränning i
form av fria fettsyror. Man har vid bukfetma observerat särskilt höga
fria fettsyror i cirkulationen. Dessa orsakar insulinresistens i
såväl muskulatur som lever, de båda huvudstationerna för
reglering av kroppens insulinkänslighet. Varför mobiliseras då
för mycket fettsyror från fettväven vid bukfetma? En enkel
förklaring vore, att eftersom fettväven är förstorad vid
bukfetma så kommer mer fettsyror att mobiliseras. Men samma grad av
fetma, lokaliserad mera perifert (sätesregion och extremiteter) har
lägre halter av fria fettsyror i cirkulationen, vilket talar emot denna
förklaring. I stället är orsaken troligen, att de centrala
fettdepåerna har en ökad känslighet för de hormoner, som
mobiliserar fett från fettväven.
Fettdepåer
Nästa fråga blir då, varför denna känslighet? Svaret
är sannolikt en ökad täthet i centrala fettdepåer av
recep-torer för de hormoner som reglerar fettmobiliseringen.
Vi tycker oss då förstå varför koncentrationen av fria
fettsyror är ökad vid bukfetma, och att insulinresistens följer
därav. Detta förklarar emellertid inte varför depåfett
ackumuleras i ökad utsträckning i bukdepåerna hos vissa
personer. Här finns säkert genetiska styrfaktorer. Men också
omgivningsfaktorer spelar roll, via hormonella signaler, vilket beskrivs i det
följande.
Omgivningsfaktorer och bukfetma
Det verkar som om sekretionen av cortisol är periodvis ökad vid
bukfetma. Detta kan i sig ge en ansamling av fett i centrala depåer inne
i buken, s k visceralt fett. Detta ser man ju tydligt vid Cushings syndrom,
där en starkt ökad sekretion av cortisol föreligger. Bukfettet
normaliseras efter det att cortisolproduktionen minskats genom behandling.
Mekanismen är, att det enzym, som reglerar fettupptaget i fettcellerna
stimuleras, samtidigt som den mekanism, som avger fettet bromsas. Detta sker
särskilt mycket i visceralt fett eftersom de speciella receptorerna
för cortisol (glucocorti-coidreceptorer) har en ökad täthet i
denna region jämfört med till exempel underhudsfett på
låren.
Men det räcker inte med detta. När cortisolproduk-tionen är
ökad bromsas sekretionen av tillväxthormon och
könssteroidhormoner. Dessa hormoners effekt är att förhindra
upplagring och öka mobiliseringen av fett, alltså motsatta effekter
mot dem som cortisolet utövar. Också detta sker mest i visceral
depåer på grund av ökad täthet av de receptorer, som
är involverade i dessa hormoners effekter. Eftersom tillväxt- och
könssteroidhormonerna alltså produceras i onormalt liten omfattning
blir bromseffekterna på visceral fettansamling ineffektiv, och
fettansamlingen här, orsakad av cortisolökningen, blir obalanserad,
bukfettet växer.
Detta ser man också vid andra tillstånd än bukfetma, där
balansen mellan cortisol å ena sidan och
tillväxt-könssteroidhormon å den andra är rubbad till
förmån för cortisol. Cushings syndrom (högt cortisol,
låga bromsande tillväxt- och könssteroid-hormoner) är
redan nämnt ovan. Det samma gäller åldrande (normalt cortisol,
låga bromshormoner), rökning och alkohol (högt cortisol,
låga bromshormoner), tillstånd där man också ser
ansamling av bukfett. Då vi tillfört de hormoner, som har för
låg koncentration vid åldrande (testosteron, östrogen,
tillväxthormon), vid total brist på tillväxthormon efter
hypofysektomi (tillväxthormon) och vid bukfetma (könssteroider,
tillväxthormon) minskar massan av bukfett. Det vore naturligtvis
önskvärt att också kunna bromsa cortisolproduktionen vid
bukfetma, men detta är svårare. Försök pågår
emellertid.
Hormoneffekter
Det står sålunda ganska klart, att hormonrubbningen vid bukfetma
dirigerar för mycket fett till den visceral fettväven. Samtidigt
orsakar den onormala hormonproduktionen insulinresistens. Cortisol har en
sådan effekt, känd sedan länge. Det visar sig också, att
för låga könssteroid-hormoner och tillväxthormon har samma
effekter. Depåfettet i viscerala och andra centrala fettdepåer
är känsligt för den mobiliserande effekten av katekolaminer och
det sympatiska nervsystemet, vilket resulterar i att fett i form av fria
fettsyror mobiliseras i ökad omfattning. Eftersom hormonrubbningen leder
till ökade centrala, viscerala fettmassor, blir sålunda
utflödet härifrån av fria fettsyror ökat, och vi såg
ovan, att fria fettsyror i förhöjda koncentrationer resulterar i
insulinresistens. Den hormonella störningen vid bukfetma, periodvis
högt cortisol, samt inhiberad tillväxt- och
könssteroidhormonproduktion, orsakar alltså inte bara ansamling av
fett i buken, insulinresistens blir också en konsekvens därav. Det
sistnämnda förefaller vara en kombinerad effekt direkt av hormonerna,
och sekundärt till ökningen av centralt lokaliserade fettdepåer
via ett ökat utflöde av fria fettsyror.
Hypothalamo-hypofys-binjureaxeln (HPA-axeln) vid bukfetma
Vi ser alltså av ovanstående sammanfattning vilken central roll den
ökade cortisolproduktionen har vid bukfetma. Från denna kan
alltså härledas icke blott de övriga hormonella
störningarna (låg sekretion av könssteroider och
tillväxthormon), utan också följdeffekterna av den samlade
hormonrubbningen, det vill säga visceral fettansamling och
insulinresistens. Det blir alltså av fundamental betydelse att
försöka förstå varför cortisolsekretionen är
ökad.
Sekretionen av cortisol styrs av en serie stationer från hypothalamus
till binjurar, den s k HPA-axeln. En balanserande effekt utövas
sekundärt av cortisol, som via glucocor-ticoidreceptorer i hjärnan
bromsar HPA-axelns aktivitet om denna blir för uttalad. En viktig
överordnad roll över HPA axelns aktivitet utövas av stresscentra
i hjärnan, vilka ger signaler till HPA-axeln. Stresskänsligheten i
sin tur beror av den individuella motståndskraften, som varierar starkt
från en person till en annan.
Mekanismer
Vi har testat dessa kontrollstationer en efter en, och funnit flera intressanta
abnormiteter. Först, binjurar och hypofys tycks svara onormalt starkt
på stimulering av ACTH respektive corticotropin releasing hormone, det
överordnade hormonet för ACTH-produktion. Vidare är
bromsmekanismen via glucocorti-coidreceptorerna i hjärnan nedsatt. Detta
kan vara mera uttalat hos kvinnor än män, och kan vara primära,
genetiska felaktigheter, eller sekundärt till en ökad stimulering
från stresscentra. Det sistnämnda kan göra HPA axeln extra
känslig och nedreglera tätheten av de bromsande
glucocorti-coidreceptorerna i hjärnan sekundärt. Felaktigheterna i
systemet kan alltså återfinnas i centrala mekanismer i
hjärnans reglering av stressreaktioner.
Vi har också undersökt stresskänsligheten med hjälp av
standardiserade tester. Sådana undersökningar omfattar
mätningar av cortisolut-söndringen efter till exempel psykologiska
stresstester i form av att utföra räkneövningar under tidspress,
eller fysisk stress genom att hålla en hand i en ishink. Efter båda
typerna av tester ser man en ökad cortisolutsöndring. Detta betyder
att centrala stressreaktioner är onormalt känsliga.
Stresseffekter
Man kan då härnäst fråga sig varför så är
fallet. Detta vet vi inte med säkerhet, men har vissa idéer byggda
på observationer av relevans i sammanhanget. I
populationsundersök-ningar har vi noterat, att centralisering av
fettdepåerna är associerat till diverse psyko-sociala och
socioekonomiska handicap till exempel leva ensam eller ha dålig ekonomi.
Vi har därför hypotetiserat, att sådana handicap utgör en
bas för stressreaktioner, där cortisolsekretion blir följden.
Detta antagande stöds av att apor, som utsätts för psykosocial
stress under kontrollerade förhållanden reagerar med en ökad
känslighet i HPA-axeln, inkluderande dålig bromsfunktion av centrala
glucocor-ticoidreceptorer och förstorade binjurar. Vidare ser man nedsatt
sekretion av könsste-roidhormoner (tillväxthormon ej undersökt)
visceral ackumulering av fett, insulinresistens med nedsatt glykostolerans,
dyslipidemi, förhöjt blodtryck och tidig coronarscleros, med andra
ord en bild, som är identisk med den vi sett hos människa. Dessa
likheter stöder ju starkt vår förmodan, att psykosocial stress
kan ligga bakom syndromet hos människa.
Vi ser också drag av depression och ångest hos dessa personer, som
också röker och dricker alkohol mer än genomsnittet. Alla dessa
förhållanden är kända för att aktivera HPA-axeln. Vi
har alltså observerat ett flertal kandidatfaktorer, som leder till
överkänslighet i HPA axeln. Dessa faktorer har säkert
inbördes causalt samband, till exempel dålig ekonomi leder till
depression, ökad alkoholkonsumtion etc.
Sammanfattning
Fetma har nu nått sådan omfattning i framför allt Europa och
USA, att man kan förvänta sig en stark ökning av typ 2 diabetes,
särskilt som siffrorna för fetma är konstant stigande sedan
minst 5-10 år. Detta problem måste nu tas på allvar och inte
avfärdas som självförvållat på grund av bristande
karaktär. I själva verket är orsaken en minimal-måttlig
positiv energibalans under lång tid mot en bakgrund av starka genetiska
faktorer.
Centralt, visceralt belägen fetma är den sjukdomsalstrande formen med
svår insulinresistens som ett huvudsymptom. Data talar nu för att en
multipel hormonell rubbning är orsaken till dels ansamling av fett i
buken, dels insulinresistens. Den primära orsaken kan vara en
överaktivitet i hypothalamo-hypofys-binjureaxeln, som får dessa
följder. Orsaken till denna hyperaktivitet kan vara omgivningsfaktorer i
form av psykosocial-socioekonomisk stress, depressions- och
ångesttendenser samt alkohol och rökning. Säkert finns
också genetisk känslighet som orsak. Bakom detta tillstånd kan
alltså ligga livsstilsfaktorer, som tillhör vår nuvarande
"civilisation". Vi har därför föreslagit, att man tentativt
kallar detta tillstånd för ett "Civilisationssyndrom". En stor del
av typ 2 diabetes rekryteras från detta syndrom, då också en
genetisk svaghet i insulinsekretionen föreligger.
För vidare läsning rekommenderas:
- Per Björntorp. Visceral Obesity: A "Civilization Syndrome". Obesity
Research 2:206-222, 1993.
- Björntorp P. Obesity - an alarming international problem. 6th Nordic
Nutrition Congress, Göteborg, June 1996. Scand J Nutrition 40:111-112,
1996.
Per Björntorp, professor
Hjärt-lunginstitutionen, Sahlgrenska sjukhuset,
413 45 Göteborg