Cukrzyca: czy celowanie w to białko może zapobiec hipoglikemii?
Osoby z cukrzycą typu 1 lub 2, które przyjmują insulinę, są bardziej narażone na wystąpienie hipoglikemii lub niskiego poziomu cukru we krwi. Teraz badanie, w jaki sposób białko działa w trzustce, może zaowocować nowymi metodami leczenia chroniącymi przed stanem potencjalnie zagrażającym życiu.
Dr Gina L. C. Yosten, która jest adiunktem w dziedzinie farmakologii i fizjologii na Uniwersytecie Saint Louis w Missouri, i jej zespół odkryli białko o nazwie neuronostatyna we wcześniejszych pracach.
Odkryli, że neuronostatyna może zapobiegać hipoglikemii, powodując, że trzustka podnosi poziom cukru we krwi na dwa sposoby. Jednym ze sposobów jest wytwarzanie mniejszej ilości insuliny, która jest hormonem obniżającym poziom cukru we krwi, a drugim wytwarzanie większej ilości glukagonu, hormonu zwiększającego poziom cukru we krwi.
W nowszych badaniach naukowcy wykazali, że wstrzyknięcie szczurom neuronostatyny podnosi poziom cukru we krwi zwierząt.
Odkryli również, że niski poziom cukru we krwi powoduje, że ludzka tkanka trzustki uwalnia więcej neuronostatyny, a leczenie glukagonem wyzwala większe uwalnianie neuronostatyny.
Zespół twierdzi, że po przeprowadzeniu dalszych badań odkrycia te mogą doprowadzić do tego, że neuronostatyna stanie się celem leków zapobiegających i leczących hipoglikemię u osób z cukrzycą typu 1 i 2.
Badanie zostało zaprezentowane na dorocznym spotkaniu American Physiological Society podczas interdyscyplinarnego spotkania Experimental Biology 2019, które odbywa się w dniach 6-9 kwietnia w Orlando na Florydzie.
„Jest bardzo niewiele opcji”, mówi Stephen Grote, doktorant z grupy dr Yostena, „aby zapobiegać hipoglikemii lub leczyć nieświadomość hipoglikemii innych niż unikanie jak największego niskiego poziomu cukru we krwi”.
„Zrozumienie, czym jest neuronostatyna i jak działa, dostarczy cennych informacji na temat zapobiegania hipoglikemii i dostarczy pełniejszej wiedzy na temat normalnego zarządzania poziomem cukru we krwi przez trzustkę” - dodaje.
Cukrzyca i trzustka
Cukrzyca powstaje, ponieważ organizm ma problemy z wytwarzaniem lub używaniem insuliny, która jest hormonem, który pomaga komórkom wchłaniać glukozę lub cukier we krwi i wykorzystywać go jako energię.
Bez skutecznego leczenia cukrzyca prowadzi do wysokiego poziomu cukru we krwi lub hiperglikemii, co może prowadzić do niewydolności nerek, ślepoty, udaru, zawału serca oraz amputacji stóp i podudzi.
Istnieją dwa główne typy cukrzycy: typ 1 i typ 2. Zdecydowana większość osób z cukrzycą ma typ 2.
W cukrzycy typu 1 organizm nie wytwarza wystarczającej ilości insuliny, dlatego osoby z tym typem muszą codziennie przyjmować insulinę, aby powstrzymać wzrost poziomu cukru we krwi do niebezpiecznego poziomu.
W cukrzycy typu 2 komórki organizmu nie mogą efektywnie wykorzystywać insuliny. Trzustka próbuje to nadrobić, wytwarzając jeszcze więcej insuliny, ale ostatecznie to nie wystarczy i ludzie muszą przyjmować dodatkową insulinę, aby kontrolować poziom cukru we krwi.
Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) liczba osób z cukrzycą na świecie wzrosła z 108 do 422 milionów w latach 1980–2014.
W Stanach Zjednoczonych około 30 milionów ludzi choruje na cukrzycę, z czego 90–95 procent ma typ 2.
Potrzeba lepszych metod leczenia
Osoby z cukrzycą, które przyjmują zbyt dużo insuliny, mogą odczuwać niski poziom cukru we krwi, co może powodować zawroty głowy i senność. Jeśli ich poziom cukru nadal spada, istnieje wysokie ryzyko, że wystąpią poważniejsze objawy, w tym drgawki i utrata przytomności.
Istnieje również ryzyko, że epizody hipoglikemii mogą przekształcić się w błędne koło o narastającym nasileniu, ponieważ stan ten może zmniejszyć zdolność ludzi do zauważenia objawów, a w konsekwencji szansę na interwencję.
Istnieje zatem potrzeba udoskonalenia leczenia i głębszego zrozumienia, jak rozwija się hipoglikemia w cukrzycy.
W nowym badaniu Dr.Yosten i jej zespół pokazali, jak neuronostatyna zwiększa poziom glukagonu poprzez interakcję z określonymi typami białek receptorowych w komórkach alfa trzustki, które uwalniają hormon.
Ponadto wykazali, że w odpowiedzi na wyższe poziomy glukozy neuronostatyna zmniejszyła produkcję insuliny przez komórki beta trzustki.
W streszczeniu spotkania dotyczącym badania zespół zauważa, że sugeruje to, że neuronostatyna „jest trzustkowym składnikiem kontrregulacyjnej odpowiedzi na hipoglikemię”.
Aby to potwierdzić, naukowcy wykazali następnie, że podawanie samcom szczurów neuronostatyny przez 30 minut „znacznie zwiększyło” ich poziom glukozy we krwi.
Leczenie neuronostatyną spowolniło klirens glukozy i zmniejszyło produkcję insuliny w odpowiedzi na hiperglikemię.
Dalsze testy wykazały również, że komórki trzustki narażone na niski poziom glukozy uwalniają neuronostatynę, a poziom glukozy we krwi na czczo podnosi poziom neuronostatyny we krwi u szczurów.
Potencjał ochrony przed hipoglikemią
Naukowcy twierdzą, że naukowcy muszą teraz przeprowadzić dalsze badania, aby potwierdzić, że neuronostatyna może zapobiegać hipoglikemii lub ją odwracać, a także dowiedzieć się, jakie mechanizmy i ścieżki sygnałowe wykorzystuje organizm.
„Proponujemy”, zauważają, „że [neuronostatyna] może stanowić nowy cel terapeutyczny w leczeniu i zapobieganiu hipoglikemii w cukrzycy”.
Zespół kontynuuje swoje prace, aby dowiedzieć się, jak organizm kontroluje neuronostatynę i jak współdziała z mechanizmami uwalniania insuliny i glukagonu w trzustce.
„Neuronostatyna to naprawdę nowy czynnik”, wyjaśnia Grote, „a wszystko, co o niej wiemy, poszerza naszą wiedzę o jej terapeutycznym potencjale”.
„Uważamy, że badanie neuronostatyny może ostatecznie ujawnić sposób wykorzystania jej do zapobiegania i odwracania błędnych cykli hipoglikemii, pomagając organizmowi odpowiednio reagować na niski poziom cukru we krwi z większą ilością glukagonu”.
Stephen Grote
