เปิดโปงเรื่องราวทั้งหมดในเบาหวาน: อินซูลินเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของเรื่องราวที่ผิดพลาดในโรคเบาหวาน, ดูฮอร์โมนอื่นที่เรียกว่ากลูคากอน

มากกว่า 400 ล้านคนทั่วโลกต้องทนทุกข์ทรมานจากประเภท 2 โรคเบาหวาน, โรคที่มีระดับน้ำตาลในเลือดเพิ่มขึ้น, เนื่องจากวิธีปกติของร่างกายในการควบคุมการปล่อยอินซูลินจะสลายไป. แต่อินซูลินเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของเรื่องราวเกี่ยวกับสิ่งผิดปกติประเภทต่างๆ 2 โรคเบาหวาน: การปล่อยฮอร์โมนอื่นที่เรียกว่ากลูคากอน, ซึ่งมีผลตรงกันข้ามกับอินซูลิน, ยังถูกรบกวนอยู่ใน พิมพ์ 2 โรคเบาหวาน.

ขณะนี้มีการศึกษานำโดยศาสตราจารย์ แพทริค รอร์สแมน จาก กรมการแพทย์แรดคลิฟฟ์ พบว่าการสัมผัสกับระดับน้ำตาลในเลือดสูงเพียงน้อยนิด 48 ชั่วโมงจะเปลี่ยนการหลั่งกลูคากอนจากตับอ่อน - แต่อาจมีวิธีที่จะย้อนกลับผลกระทบเหล่านี้เพื่อฟื้นฟูภาวะปกติ.

การเรียน, ตีพิมพ์ในวารสาร การเผาผลาญของเซลล์, ใช้หนูที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อเลียนแบบอาการของชนิด 2 โรคเบาหวาน, เช่นเดียวกับเซลล์จาก 'เกาะเล็ก' ของตับอ่อน, บริจาคโดยคนไข้ประเภท 2 โรคเบาหวาน.

'เซลล์ที่ไม่ซ้ำ'

เซลล์ต่อมไร้ท่อ, เช่นเซลล์อัลฟ่าในเกาะเล็กเกาะน้อยของตับอ่อน, เป็นเซลล์ที่ถูกกระตุ้นซึ่งสามารถสร้างพัลส์ไฟฟ้าได้ (เรียกว่าศักยภาพในการดำเนินการ), เหมือนกับเซลล์ในสมอง. เซลล์อัลฟ่าและเซลล์เกาะเล็กเกาะน้อยอื่นๆ ใช้สัญญาณไฟฟ้าเหล่านี้เพื่อควบคุมการปล่อยฮอร์โมนเกาะเล็กเกาะน้อย (ซึ่งมีทั้งอินซูลินและกลูคากอน). โดยศึกษาพฤติกรรมทางไฟฟ้าของเซลล์อัลฟ่า, กลุ่มวิจัยของศาสตราจารย์รอร์สแมน (ขึ้นอยู่กับที่ ศูนย์อ็อกซ์ฟอร์ดสำหรับโรคเบาหวาน, ต่อมไร้ท่อและการแพทย์) หวังว่าจะเข้าใจว่าควบคุมการหลั่งกลูคากอนอย่างไร.

“จริงๆ แล้วเราใช้วิธีสรีรวิทยาไฟฟ้าแบบเดียวกับที่นักประสาทวิทยาใช้ในการบันทึกจากเซลล์เหล่านี้” ดร ฉวนจาง, หนึ่งในผู้ร่วมเขียนการศึกษา.

'ในร่างกายมีเกาะเล็กเกาะน้อยของตับอ่อนเพียงประมาณ 1 กรัมเท่านั้น 10% ในจำนวนนี้คือเซลล์อัลฟ่า, ดังนั้นจึงค่อนข้างเป็นกระบวนการที่ต้องใช้ความอุตสาหะในการค้นหาและศึกษาสิ่งเหล่านี้,ศาสตราจารย์รอสแมนกล่าว. “กลุ่มของเรามีความเชี่ยวชาญในการศึกษาเซลล์เหล่านี้มาก, และเราอาจศึกษาเซลล์เหล่านี้มากกว่ากลุ่มอื่นๆ ในโลก!”

เซลล์อัลฟ่าเหล่านี้จะปล่อยฮอร์โมนที่เรียกว่ากลูคากอน, ซึ่งช่วยให้ตับเปลี่ยนที่เก็บไกลโคเจนไว้เป็นกลูโคส, แล้วปล่อยเข้าสู่กระแสเลือด. ผลที่ได้คือกลูโคสในเลือดเพิ่มมากขึ้น.

อินซูลิน, ซึ่งถูกปล่อยออกมาจากตับอ่อนด้วย, มีผลตรงกันข้าม: มันส่งสัญญาณให้ร่างกายดูดซึมกลูโคสจากกระแสเลือด, ส่งผลให้น้ำตาลในเลือดลดลง.

โดยทั่วไป, ระดับกลูโคสที่สูงส่งผลให้เบต้าเซลล์ตับอ่อนปล่อยอินซูลิน, เพื่อให้ระดับกลูโคสลดลง, และระดับน้ำตาลในเลือดต่ำส่งผลให้เซลล์อัลฟ่าในตับอ่อนปล่อยกลูคากอนออกมา, เพื่อให้ระดับกลูโคสสูงขึ้น.

“แต่ความสมดุลที่ดีนี้ถูกรบกวนโดยสิ้นเชิง 2 โรคเบาหวาน,” ดร. กล่าว ยาคอบ คนุดเซ่น, ผู้เขียนคนแรกของการศึกษา . “ในรูปแบบ 2 โรคเบาหวาน, ระดับกลูโคสที่สูงจะกระตุ้นเซลล์อัลฟ่าในตับอ่อนให้ปล่อยกลูคากอนออกมามากขึ้น, ซึ่งทำให้ระดับกลูโคสพุ่งสูงขึ้นอีก”

การปิดกั้นน้ำตก

แต่จริงๆ แล้วเกิดอะไรขึ้นในเซลล์อัลฟา เพื่อสร้างการตอบสนองแปลกๆ นี้? ทีมวิจัยได้ศึกษาสิ่งนี้โดยการติดตามสิ่งที่เกิดขึ้นกับเซลล์อัลฟ่าที่สัมผัสกับระดับกลูโคสในระดับสูง, โดยใช้หนูที่ได้รับการเพาะพันธุ์มาจะมีการเปลี่ยนแปลงคล้ายกับที่ผู้ป่วยชนิดพบ 2 โรคเบาหวาน.

ทีมงานได้เปรียบเทียบสิ่งที่เกิดขึ้นในเซลล์อัลฟ่าที่เป็นเบาหวานกับเซลล์อัลฟ่าปกติ, และพบว่าการสัมผัสกับระดับน้ำตาลในเลือดสูงเพียงน้อยนิด 24 ชั่วโมงทำให้เกิดกระบวนการที่ซับซ้อนของเซลล์ซึ่งทำให้โซเดียมถูก 'ผลัก' เข้าสู่เซลล์อัลฟามากขึ้น.

สิ่งนี้ทำให้ค่า pH ของเซลล์ลดลง, ซึ่งส่งผลให้พลังงานเข้าสู่เซลล์ลดลง. ระดับพลังงานที่ต่ำกว่าจะเปลี่ยนกิจกรรมของช่องที่ไวต่อพลังงานในเยื่อหุ้มเซลล์, และส่งผลให้การปล่อยกลูคากอนผิดไปในที่สุด.

แต่ที่สำคัญ, นักวิจัยสามารถย้อนกลับการหลั่งกลูคากอนมากเกินไปในทั้งเซลล์และหนูโดยการใช้ยาที่หยุดยั้งโซเดียมมากเกินไปไม่ให้เข้าไปในเซลล์อัลฟ่า, จึงปิดกั้นห่วงโซ่ของเหตุการณ์ที่นำไปสู่ความผิดปกติของกลูคากอนตั้งแต่เริ่มต้น.

ระดับกลูโคสในระดับสูงทิ้งร่องรอยไว้

อย่างไรก็ตาม, ระดับกลูโคสในระดับสูงยังคงทิ้งร่องรอยไว้: หนูเบาหวานที่มีน้ำหนักเกินที่ได้รับการผ่าตัดลดความอ้วน (คล้ายกับมนุษย์) หรือการรักษาด้วยยาเบาหวานที่ประสบความสำเร็จยังคงมีการเปลี่ยนแปลงโปรตีนในเซลล์อัลฟาที่เกิดจากระดับน้ำตาลในเลือดสูง – แม้ว่าระดับกลูโคสจะกลับสู่ปกติแล้วก็ตาม. มีอะไรอีก, การเปลี่ยนแปลงโปรตีนเหล่านี้ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงตับอ่อนเท่านั้น: นักวิจัยพบการเปลี่ยนแปลงที่คล้ายคลึงกันในเซลล์หัวใจและไตในหนูที่เป็นเบาหวาน, แม้ว่าระดับกลูโคสจะกลับมาเป็นปกติก็ตาม.

“เรายังคงเข้าใจถึงการมีส่วนร่วมที่ซับซ้อนซึ่งนำไปสู่โรคเบาหวาน, แต่เราหวังว่ายาที่ยับยั้งการเปลี่ยนแปลงโปรตีนเหล่านี้อาจเป็นวิธีหนึ่งในการรักษาโรค,ศาสตราจารย์รอสแมนกล่าว. "อย่างแท้จริง, เรารู้อยู่แล้วว่ายาบางชนิดที่ยับยั้ง 'ตัวขนส่ง' ซึ่งโซเดียมเข้าไปในเซลล์อัลฟ่ามีผลดีต่อโรคเบาหวานในสัตว์ - เราคิดว่าตอนนี้เรารู้แล้วว่าทำไม”

“เป็นเรื่องน่าทึ่งที่บางสิ่งที่มีมวลน้อยอย่างเซลล์อัลฟา, อาจมีผลกระทบอย่างมากต่อสุขภาพของมนุษย์” ดร. คนุดเซน กล่าว “เราคิดว่าการทำความเข้าใจกฎเกณฑ์ของเซลล์เหล่านี้ทั้งในผู้ที่มีสุขภาพดีและเป็นโรคเบาหวาน จะช่วยเพิ่มความเข้าใจเกี่ยวกับโรคเบาหวานของเรา และมอบแนวทางใหม่ในการรักษาสำหรับประชากรผู้ป่วยที่เพิ่มขึ้นนี้”.

แหล่งที่มา: http://www.ox.ac.uk, โดย ชาวี นรินทร์