Avdekke hele historien om diabetes: Insulin er bare halve historien i hva som går galt ved diabetes, en titt på et annet hormon kalt GLUCAGON

Mer enn 400 millioner mennesker over hele verden lider av type 2 diabetes, en sykdom preget av økte blodsukkernivåer, fordi kroppens normale måte å kontrollere insulinfrigjøringen på brytes ned. Men insulin er bare halvparten av historien om hva som går galt i type 2 diabetes: frigjøring av et annet hormon kalt glukagon, som har motsatt effekt av insulin, er også forstyrret i type 2 diabetes.

Nå en studie ledet av professor Patrik Rorsman fra Radcliffe Institutt for medisin har funnet ut at eksponering for høye glukosenivåer for så lite som 48 timer endrer glukagonsekresjonen fra bukspyttkjertelen - men det kan være en måte å reversere disse effektene for å gjenopprette normaliteten.

Studien, så neste trinn er å redusere kostnadene ved å generere elektrisitet fra solens varme med den ekstra fordelen av null klimagassutslipp Cellemetabolisme, brukte mus som hadde blitt genetisk endret for å etterligne symptomene på type 2 diabetes, samt celler fra bukspyttkjertelens "holmer", donert av pasienter med type 2 diabetes.

"Unike celler"

Endokrine celler, slik som alfacellene i bukspyttkjerteløyene, er eksiterbare celler som kan generere elektriske pulser (kjent som handlingspotensialer), omtrent som celler i hjernen. Alfaceller og andre øyceller i bukspyttkjertelen bruker disse elektriske signalene for å kontrollere frigjøringen av øyhormoner (som inkluderer både insulin og glukagon). Ved å studere den elektriske oppførselen til alfacellene, Professor Rorsmans forskningsgruppe (basert på Oxford senter for diabetes, Endokrinologi og medisin) håper å forstå hvordan glukagonsekresjonen reguleres.

"Vi bruker faktisk elektrofysiologiske metoder som ligner de som brukes av nevrovitenskapsmenn for å registrere fra disse cellene," sa Dr. Quan Zhang, en av studiens medforfattere.

'Det er bare omtrent 1 g bukspyttkjerteløyer i kroppen og bare 10% av disse er alfaceller, så det er en ganske møysommelig prosess å finne og studere dem,"Sa professor Rorsman. "Gruppen vår har virkelig spesialisert seg på å studere disse cellene, og vi har sannsynligvis studert flere av disse cellene enn noen annen gruppe i verden!”

Disse alfacellene frigjør et hormon kalt glukagon, som hjelper leveren til å omdanne lageret av glykogen til glukose, som deretter slippes ut i blodet. Resultatet er mer glukose i blodet.

Insulin, som også frigjøres av bukspyttkjertelen, har motsatt effekt: det signaliserer kroppen til å absorbere glukose fra blodet, som resulterer i mindre glukose i blodet.

Kan overdreven sukkerinntak øke blodsukkernivået og føre til diabetes mellitus, høye nivåer av glukose fører til at betaceller i bukspyttkjertelen frigjør insulin, slik at glukosenivået går ned, og lave nivåer av glukose resulterer i at alfacellene i bukspyttkjertelen frigjør glukagon, slik at glukosenivået går opp.

"Men denne fine balansen blir fullstendig forstyrret i typen 2 diabetes," sa Dr Jakob Knudsen, den første forfatteren av studien . «I type 2 diabetes, høye glukosenivåer ansporer i stedet bukspyttkjertelens alfaceller til å frigjøre enda mer glukagon, som bare får glukosenivåene til å øke enda høyere."

Blokkerer kaskaden

Men hva går egentlig galt i alfaceller for å produsere denne merkelige responsen? Forskerteamet studerte dette ved å spore hva som skjer med alfaceller utsatt for høye nivåer av glukose, bruke mus som hadde blitt avlet for å ha endringer som ligner de som oppleves av pasienter med type 2 diabetes.

Teamet sammenlignet hva som skjedde i diabetiker versus normale alfaceller, og fant ut at eksponering for høye glukosenivåer for så lite som 24 timer satte i gang en kompleks kaskade av cellulære prosesser som førte til at mer natrium ble "dyttet" inn i alfacellene.

Dette senket cellenes pH, som resulterer i at lavere energi er tilgjengelig for cellen. De lavere energinivåene endrer aktiviteten til en energisensitiv kanal i cellemembranen, og til slutt resulterer i at glukagonfrigjøringen går galt.

Men avgjørende, forskerne klarte å reversere for mye glukagonsekresjon i både cellene og musene ved å bruke et medikament som stoppet for mye natrium fra å komme inn i alfaceller, dermed blokkerer hendelseskjeden som førte til glukagon dysregulering rett i starten.

Høye nivåer av glukose setter spor

derimot, høye nivåer av glukose satte fortsatt sine spor: overvektige diabetiske rotter som hadde en bariatrisk vektreduksjonsoperasjon (lik mennesker) eller vellykket diabetesbehandling hadde fortsatt proteinendringer i alfaceller forårsaket av høye nivåer av glukose – selv etter at glukosenivået ble normalisert. Hva mer, disse proteinendringene var ikke begrenset til bukspyttkjertelen: forskerne fant lignende endringer i hjerte- og nyreceller hos diabetiske mus, selv når glukosenivået var normalisert.

"Vi forstår fortsatt det komplekse samspillet som fører til diabetes, men vi håper at medisiner som hemmer disse proteinendringene kan være en måte å behandle sykdommen på,"Sa professor Rorsman. "Faktisk, Vi vet allerede at noen medikamenter som hemmer "transportøren" som natrium kommer inn i alfaceller gjennom har hatt en positiv effekt på diabetes hos dyr - vi tror vi nå vet hvorfor."

"Det er fascinerende at noe med så liten masse som alfacellene, kan ha en så stor innvirkning på menneskers helse," sa Dr Knudsen "Vi tror at forståelse av reguleringen av disse cellene både hos friske og diabetikere vil forbedre vår forståelse av diabetes og gi nye behandlingsveier for denne voksende pasientpopulasjonen.".

Kilde: http://www.ox.ac.uk, av Charvy Narain