מדידת תנגודת אינסולין

insulin-resistance-is-defined-as

ההגדרה הקלאסית לתנגודת אינסולין היא ירידה באות הנקלט בתא כתגובה לריכוז נתון של אינסולין. המשמעות של כך היא שהפעילות הביולוגית עבור תופעה מסויימת יורדת למרות שריכוז האינסולין נשאר זהה. הגדרה זו היא איכותית ובכול זאת על מנת לאפיין אותה יש צורך בכלים שיאפשרו למדוד אותה. שאלות בסיסיות הם: איזה פרמטרים יש למדוד על מנת להגיד שלאדם מסוים יש תנגודת ומה הם השיטות הקיימות? על התשובות לשאלות האלה אני כותב במאמר הבא.
לפני קריאת המאמר מומלץ לעבור על תסמונת מטבולית ועל אינסולין זאת על מנת להקל על הקריאה.

למה למדוד תנגודת אינסולין

המדידה של תנגודת אינסולין חשובה על מנת שיהיה כלי יעיל להערכת הסיכון לחלות במחלות הקשורות באופן ישיר לתנגודת אינסולין. על המחלות והסימפטומים של התנגודת אני מרחיב במאמר תסמונת מטבולית. כיום קיימים מסר מודלים למדידת התנגודת אך המדידה שמבוצעת ברוב המקרים אינה מדוייקת והיא מאבחנת את התנגודת רק בשלבים מאוחרים שלה, הרבה זמן אחרי שהיא כבר קיימת.
למרות שמדברים על תנגודת אינסולין באופן כללי יש להבין שכול רקמה רגישה לאינסולין בצורה שונה ומכך גם צורת המדידה של התנגודת (למשל על תנגודת אינסולין במוח ). לכן כאשר מדברים על תנגודת אינסולין יש לדייק ולציין עבור איזה רקמה מדובר. המונח הכללי בוא משתמשים ביומיום לתנגודת אינסולין מתייחס לתנגודת אינסולין בתאי הכבד ולפעמים גם לתאי השריר. שתי רקמות אלו הם הראשונות לפתח תנגודות אינסולין ולכן הסיבוכים שלהם הם גם הנפוצים ביותר. היכולת למדוד את התנגודת בצורה מדוייקת מספיק תאפשר טיפול לפני שהמחלה מגיעה לשלבים מתקדמים שלה.

הדרכים הקיימות כיום למדוד תנגודת אינסולין

כאשר מודדים כיום תנגודת אינסולין המדידה מתבססת על תנגודת של השרירים או של הכבד. השיטות שונות ברמת הדיוק, בסוג התוצאות (האם הם איכותיות או כמותיות) והפשטות של דרך המדידה. אין שיטה אחת שהיא הכי טובה, השיטה המתאימה ביותר תלויה בנסיבות.

מדידת סוכר בצום –

הבדיקה הכי פחות מדוייקת אך הכי פשוטה וזולה ולכן גם הכי נפוצה. בדיקה זו מבוצעת בכול בדיקת דם בקופת חולים וניתן לבצע אותה בבית עם מד סוכר פשוט. היתרונות של הבדיקה שהיא נותנת תוצאה איכותית בצורה מהירה אך הדיוק של הבדיקה מאד נמוך. כאשר ערכי הסוכר גבוהים מ110 mg/dL ניתן להניח חשד לסכרת זאת משום שערכים גבוהים מהמצופה מראים ככול הנראה על בעיה. אך מצב זה מגיע רק כאשר התנגודת אינסולין קיימת כבר זמן ממושך והתסמין של הסוכר הגבוה הוא למעשה סימפטום שמאפיין שלב מאוחר של התנגודת. עבור ערכים שקטנים מ110 אי אפשר לדעת אם יש תנגודת או לא זאת משום שהסוכר בדם מושפע גם מאינסולין וגם מגלוקגון על פי היחס ביניהם. זאת אומרת שייתכן שיש תנגודת אינסולין, זאת אומרת עודף אינסולין בדם אך הגוף מצליח לאזן את הסוכר עם מספיק גלוקגון.
בדיקה זאת מספקת אבחנה עבור תאי הכבד. משום שבמצב של צום רמות הסוכר בדם נקבעות על פי גלוקונאוגנזה בכבד כאשר תהליך זה מווסת על ידי אינסולין.

 העמסת סוכר –

העמסת סוכר היא בדיקה שמתבססת על היכולת של גוף להתמודד עם כמות מסויימת של סוכר ולאפיין את הזמן שלוקח לסוכר לחזור לרמות צום. גישה זו היא איכותית הזמן שלוקח לחזור לרמת בסיס והדרך שבא חוזרים יכולה להיות מפורשת בדרך שונה, זה עניין של הגדרה. כמו שלהגדיר שבן אדם גבוה זה מי שמעל 1.80, זה עניין שרירותי. היתרונות של הבדיקה הזו שהיא הרבה יותר מדוייקת מבדיקת סוכר בצום משום שהיא בודקת את היכולת של הגוף להגיב לעלייה ברמות הסוכר בזמן אמת ומתחשבת בפרמטרים נוספים חוץ מהסוכר בצום כמו צורת הגרף המתקבל לאורך הזמן והזמן עצמו.
אחת מן הקורולציות שיש היא Wilkerson Points. במבחן זה ניתן ציון עבור ערכי סוכר בדם לאחר העמסת סוכר לאורך זמן כאשר גבול הסוכרתיות עבור מבחן זה הוא Wilkerson Points גדול שווה ל2. ככול שWilkerson Points יותר גדול ככה הסכרת יותר חמורה. בבדיקה נותנים לנבדק תמיסה עם 75-100 גרם סוכר (תלוי במשקל גוף שלו) ומודדים את הסוכר לאורך פרקי זמן מסויימים.

wilkerson-points

גישה זו בודקת תנגודת אינסולין בכבד אך בעיקר בתאי השריר זאת משום שהשרירים צורכים 80% מכמות הסוכר שבדם. בשרירים יש רצפטור הנקרא (GLUT4 (Glucose transporter type 4 שכאשר הוא נחשף לאינסולין הוא מעלה את קצב כניסת הסוכר לתאי השריר. כאשר יש תנגודת אינסולין קצב הכניסה מואט ולכן לסוכר בדם ייקח יותר זמן לרדת כול זאת בשילוב האטת הגלוקונאוגנזה בכבד.
למרות שבדיקה זאת נחשבת יחסית מדוייקת היא עדיין אינה מספיק משום שייתכן מצב בו יש תנגודת אינסולין אך הגוף יפריש מספיק אינסולין כדי להתגבר על התנגודת ולהכניס את הסוכר במהירות לתאים. במצב כזה נקבל איפיון סוכר תקין אך רמות האינסולין יהיו מאד גבוהות. בדיקה זו תראה תוצאה חיובית על סכרת לפני הבדיקה של סוכר בצום אך עדיין יש מקרים רבים בהם הבדיקה זו לא מצליחה לאפיין את התנגודת. שתי בדיקות אלה הם הנפוצות ביותר וככול הנראה מה שייצא לנו לעשות בקופות החולים. הבדיקות הבאות שאפרט עליהן כוללות מדידה של אינסולין ולכן הן יותר מורכבות.

קורולוציות מטמטיות –

כאשר רוצים לקבל מדד איכותי על תופעה ניתן למדל אותה באמצעות קורולציות מטמטיות. קורולציות אלה הן למעשה נוסחאות פשוטות שמכילות את הפרמטרים החשובים של התופעה אותה רוצים למדל ובאמצעות איפיון של מספר רב של דוגמאות ניתן לקבל הערכה מספרית לתופעה אותה בודקים. למשל עבוד תנגודת אינסולין ישנם כמה מודלים כאלה שבאמצעות 2 הפמרטרים אינסולין וסוכר בצום ניתן לקבל קורולציה על התנגודת.
פירוט המודלים:
Homeostasis model assessment-insulin resistancehomeostasis-model-assessment-insulin-resistanceהצבת הנתונים במודל זה תתן מספר, את המספר הזה יש להשוות לקורולציה הקיימת כאשר מספר נמוך מ3 נמצא שהוא בטווח נורמלי, זאת אומרת לא סוכרתי (אך עדיין ייתכן שעם תנגודת אינסולן מסויימת).
Quantitative insulin sensitivity check index
Quantitative insulin sensitivity check index.
בנוסחא זאת IO זה אינסולין בצום וGO הם סוכר בצום, כאשר log זה פונקציה מתמטית. ערכים מעל 0.304 נחשבים סוכרתיים.
Matsuda index
matsuda-indexבנוסחא זאת IO זה אינסולין בצום וGO זה סוכר בצום. Imean וGmean הם ערכים ממוצעים של סוכר ואינסולין בזמן העמסת סוכר.

יש עוד מספר קורולציות עם נוסחאות כאלה. נוסחאות אלה יותר מדוייקות מסוכר בצום ומדוייקות יותר מהעמסת סוכר (במיוחד הנוסחא האחרונה) משום שהם לוקחות בחשבון גם גלוקוז וגם אינסולין אך למרות זאת הקורולציות האלה אינם מספיקות עבור אבחון מדוייק ולרוב יראו תוצאות חיוביות לסכרת כאשר התנגודת אינסולין כבר נמצאת הרבה זמן. בנוסף יש לזכור שאלו רק קורולציות, אלו אינן תוצאות שנבדקו ספציפית על הנבדק ולכן ייתכן שהנבדק אינו מתאים לקורולציות מסוג זה.

איפיון אינסולין על פי Dr Joseph Kraft –

בדיקה זו פותחה על Dr Joseph Kraft והיא שילוב של העמסת סוכר עם מדידה של אינסולין. אם בהעמסת סוכר רגילה היינו בודקים איך הסוכר מתנהג לאורך זמן בבדיקה זו אנו בודקים כיצד האינסולין מתנהג לאורך זמן. מדידה זו נחשבת מדוייקת ביותר אך איכותית בלבד. האיפיון מתבצע על פי 5 סוגים שונים של התנהגות אינסולין לאורך העמסה שאותה הוא קיבל מאיפיון של עשרות אלפי נבדקים לאורך השנים. בדיקה זו הייתה חלוצית בהבנה שעל מנת לאבחן תנגודת אינסולין יש למדוד אינסולין. Dr Joseph Kraft הוציא ספר על הבדיקה הזאת והמשמעויות שלה. אני סוקר את הספר ומרחיב על הבדיקה במאמר הזה: Joseph Kraft תנגודת אינסולין על פי.
kraft-curves

Glucose clamp technique –

טכניקה זו היא שיטה מדוייקת לקביעת תנגודת אינסולין משום שהיא מודדת אינסולין וסוכר ובנוסף לכך גם היא שיטה כמותית. שיטה זו נחשבת ל”סטדנרט הזהב” בבדיקת תנגודת אינסולין. ישנם הרבה מאמרים העוסקים בשיטה, אחד מהם הוא: Glucose clamp technique: a method for quantifying insulin secretion and resistance. היתרון בבדיקה זו ביחס לבדיקה של Dr Joseph Kraft היא שיש בידוד משתנים כך שאפשר לכמת את ההשפעה של האינסולין. בבדיקה של Dr Joseph Kraft מעמיסים סוכר ונותנים לשתי המשתנים אינסולין וסוכר להתנהג בחופשיות כאשר יש להם השפעה הדדית אחד על השני. המשמעות של כך היא שלא ניתן להגיד כיצד העלאת רמת הסוכר בדם ביחידה תשפיע על כמות האינסולין בדם. ניתן לבצע זאת בצורה איכותית, זאת אומרת יעלה או יירד אך לא ניתן להצביע על ערך מספרי.
בשיטה של Glucose clamp מבצעים בידוד משתנים. זאת אומרת שמחזיקים את אחד המשתנים אינסולין או סוכר כקבועים ולכן ניתן למדוד מספרית את ההשפעה של הפרמטר השני.
הבדיקה המדוייקת יותר היא אחזקת כמות הסוכר בדם קבועה. כיצד הניסוי מתבצע? מזריקים סוכר באופן קבוע לנבדק כך שמייצבים את הסוכר בדם על ערך מספרי שקובעים מראש, למשל 200 mg/dL. בשלב זה מודדים את כמות האינסולין הנדרשת כדי לייצב את הסוכר על ערך זה. כאשר הסוכר מתייצב מעלים את כמות הסוכר שמזריקים ובוחנים את כמות האינסולין הנדרשת כדי לייצב מחדש את הסוכר בדם. כך ממשיכים את הניסוי לאורך סדרה של ספיקות שונות של סוכר ומתקבל הגרף הבא:Glucose_clamp_techniqueבגרף העליון רואים בציר Y השמאלי את הריכוז הסוכר בדם, ניתן לראות שמחזיקים אותו על ערך קבוע. בציר Y הימני רואים את ספיקת הסוכר לנבדק, ניתן לראות שהספיקה עולה עם הזמן. בגרף התחתון רואים את ריכוז האינסולין בדם. ניתן לראות באופן יפה כיצד ככול שספיקת הסוכר לנבדק עולה כך גם ריכוז האינסולין בדם עולה וזאת על מנת לייצב את הסוכר בדם. בצורה זו של בדיקה ניתן לכמת כמה אינסולין צריך כדי לאזן את הסוכר בדם על ערך רצוי, זוהי תוצאה כמותית ואיכותית.
באותה צורה ניתן לבחור שמקבעים את ריכוז הסוכר והאינסולין דם קבועים ובודקים כמה סוכר צריך להזריק כדי לשמור על ערכים אלו. הגרף שמתקבל נראה כך:
Glucose_clamp_techniqueכאשר לבסוף ניתן להשוות בין שתי השיטות והשיטה בה מחזיקים את הסוכר בדם בלבד כקבוע היא מדוייקת יותר, איך יש קורולציה בין 2 השיטות.
glucose_clamp_technique_03

כיצד לבחור שיטת מדידה

כאשר רוצים לבחור שיטת מדידה יש להגדיר את המטרה ואת המאמצים שרוצים להקדיש עבורה. למשל עבור קבלת אבחון בסיס וראשוני לסכרת ניתן לבצע מדידת סוכר בצום אך עבור מחקר בתחום הסכרת כנראה שזה לא יספיק. למרות הפשטות של מדידת סוכר בצום יש לזכור שבדיקה זאת יכולה להגיד רק אם יש סכרת ולא אומרת שאין סכרת. מי שחושד שהוא סוכרתי או עם תנגודת אינסולין (שהם למעשה אותו הדבר) יכול לבצע בדיקה נוספת של העמסת סוכר בקופת חולים. בדיקה זו לרוב תספיק כדי לאשש סכרת. אך סכרת היא שלב מתקדם של תנגודת אינסולין לכן כדאי בנוסף לבדיקה זאת לזהות סימנים נוספים שתוארו בתסמונת מטבולית. בנוסף במידה ויש נתונים על אינסולין בצום מבדיקת דם ניתן להשוות לתוצאות של מודלים מטמטיים. תוצאות אלו הם הערכה גסה אך מספיק טובה כדי לתת תשובה חיובית לסכרת אך בערבון מוגבל לתשובה שלילית.
הבדיקות המתקדמות יותר שמודדות גם אינסולין וגם סוכר בזמן העמסה מתאימות לצרכי מחקר והבנה של מנגנונים מדוייקים בגוף. את הבדיקה של Dr Joseph Kraft ניתן לבצע באופן אישי (זמין רק בארה”ב לפי מה שאני יודע) כאשר אני מפרט איך לבצע אותה בJoseph Kraft תנגודת אינסולין על פי. עבור השיטה של Glucose clamp לא ידוע לי על הבדיקות פרטיות.

תנגודת אינסולין פיזיולוגית

כפי שראינו עד כה רגישות אינסולין מוגדרת כתגובה של הגוף למקור חיצוני של סוכר או עבור מצב של צום ומדידת כמות האינסולין הנדרשות על מנת לשמור על מצב זה. עבור מקרים בהם התזונה דלה בפחמימות כמו תזונה קטוגנית הגוף מסתגל ומתאים את עצמו לעבודה עם כמויות קטנות של סוכר. ניתן להסתכל על כך באנלוגיה לראייה בלילה. כאשר אנו נמצאים בחושך לאורך זמן העיינים מתחדדות ונהיות רגישות לכמויות קטנות יותר של אור אך אם פתאום נחשף למקור אור נאבד את הרגישות בעיניים לגמרי. מצב זה קורה גם עבור אינסולין.
כאשר הגוף רגיל לכמויות קטנות של סוכר ובבת אחת מעלים לו את הכמויות סוכר עלול להיווצר מצב שהוא לכאורה נראה כמו תנגודת אינסולין אך הוא למעשה תנגודת אינסולין פיזיולוגית.
מקרה לדוגמא הוא העמסת סוכר שביצעו על אסקימוסים. כך נראתה הבדיקה שלהם (מקור: STUDIES ON THE METABOLISM OF ESKIMOS):
insulin_resistance_eskimoבניסוי זה ניתן לראות ערכים גבוהים של סוכר בתגובה להעמסת סוכר שיורדת רק לאחר מספר שעות. על פי הגדרה קלאסית נבדקים אלה סוכרתיים. אך האם הם באמת סוכרתיים? נבדקים אלה אוכלים תזונה של 0 פחמימות, על בשר בלבד לכן אין זה מצב של סכרת אלה של תנגודת אינסולין פיזיולגית. הגוף שלהם קיבל שוק של סוכר שהוא מעולם לא קיבל ולכן הוא לא מסוגל להתמודד איתו בצורה יעילה. לכן עבור בדיקות שמשלבות העמסת סוכר יש לשים לב למינונים של העמסה ולרקע של הנבדק. חשוב לא להתבלבל בין תנגודת אינסולין שמקורה בפעילות לא תקינה של האינסולין לבין תנגודת אינסולין פיזיולגית שבאופן תיאורטי לכולנו יש. לכול אחד יש גבול מסויים של סוכר אותו הוא יכול לעבד בזמן נתון. לאחד זה יהיה 100 גרם ולאחר 500 גרם אך לכולם קיים גבול כזה לכן מדידת תנגודת אינסולין פיזיולוגית היא חסרת משמעות.

סיכום

תנגודת אינסולין היא שורש מחלות המערב ולכן הבנה של המנגונים שלה דורש קודם כול אבחון נכון של מה זה בכלל תנגודת אינסולין. בתזונה קטוגנית אנו “פתורים” מתנגודת האינסולין משום שאנו שומרים על האינסולין נמוך ויציב אך למרות זאת ייתכן שקטוגנים יאובחנו בטעות כבעלי תנגודת אינסולין למרות שזוהי למעשה תנגודת אינסולין פיזיולוגית. מי ששומר על תזונה קטוגנית לא צריך למדוד כלל את מצב תנגודת האינסולין שלו, הוא יכול להיות בטוח שהוא במצב תקין. מקרים חריגים הם אנשים שהגיעו מראש הם תנגודת אינסולין חריפה וצריכים להיות יותר זהירים במידה והם מגוונים בתזונה הקטוגנית שלהם. מצורף טבלה פשוטה שמסכמת בנקודות את השיטות שתוארו במאמר.

 insulin_resistance_summary
הערה לגבי מדידת העמסת סוכר. אלו שרוצים לבצע העמסת סוכר לבדם יכולים לעשות זאת על פי פרוטוקול מוכן. זאת אומרת שעליהם להכין תמיסת סוכר בכמות הנדרשת ולעקוב אחר הפרוטוקול של העמסה עם לקיחת מדידות סוכר בזמנים נתונים.
לקריאה נוספת:

Assessment of insulin sensitivity/resistance

Skeletal Muscle Insulin Resistance Is the Primary Defect in Type 2 Diabetes

Facebook Comments

8 thoughts on “מדידת תנגודת אינסולין”

  1. מעניין. אגב, מטופלים עם חסר באנזים g6pd לא יכולים לבצע העמסת סוכר עקב אי מהימנות הבדיקה. עבורם יש בדיקה אחרת. אנא תקן היכן שמופיעה המילה מטמטית למתמטית. תודה

  2. היי, התזונה שלי מוקפדת, מורכבת רק מפירות וירקות. ועדיין סוכר גבוה בצום.
    יש לך מושג על סיבה לתנגודת אינסולין במצב כזה ?

    1. את צריכה להוריד סוכרים מכל סוג שהם, בעיקר מפירות.
      בגלל שאין לך רגישות לאינסולין טובה היכולת של הגוף להתמודד עם סוכר חיצוני נמוכה ולכן יש להגביל אותו

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *