Diabetes: Kan riktning mot detta protein förhindra hypoglykemi?
Personer med typ 1 eller typ 2-diabetes som tar insulin har högre risk att utveckla hypoglykemi eller lågt blodsocker. Nu kan en studie av hur ett protein fungerar i bukspottkörteln leda till nya behandlingar för att skydda mot det potentiellt livshotande tillståndet.
Dr Gina L. C. Yosten, som är biträdande professor i farmakologi och fysiologi vid Saint Louis University i Missouri, och hennes team upptäckte proteinet, som har namnet neuronostatin, i tidigare arbete.
De fann att neuronostatin kunde förhindra hypoglykemi genom att få bukspottkörteln att höja blodsockret på två sätt. Ett sätt är att göra mindre insulin, vilket är ett hormon som minskar blodsockret, och det andra är att producera mer glukagon, ett hormon som ökar blodsockret.
I den nyare undersökningen visade forskarna att injicering av råttor med neuronostatin höjde djurens blodsockernivåer.
De fann också att lågt blodsocker orsakar mänsklig bukspottkörtelvävnad att frigöra mer neuronostatin och att behandling med glukagon utlöser mer neuronostatinfrisättning.
Teamet säger att med mer forskning kan dessa resultat leda till att neuronostatin blir ett mål för läkemedel för att förebygga och behandla hypoglykemi hos personer med typ 1 och typ 2-diabetes.
Studien har presenterats vid det amerikanska fysiologiska samhällets årsmöte under det tvärvetenskapliga mötet Experimental Biology 2019, som äger rum den 6–9 april i Orlando, FL.
"Det finns väldigt få alternativ," säger Stephen Grote, doktorand i Dr. Yostens grupp, "för att förhindra hypoglykemi eller behandla hypoglykemi omedveten om annat än att undvika lågt blodsocker så mycket som möjligt."
"Att förstå vad neuronostatin gör och hur det fungerar kommer att ge värdefull information för att förhindra hypoglykemi och ge mer fullständig kunskap om hur bukspottkörteln hanterar blodsockret normalt", tillägger han.
Diabetes och bukspottkörteln
Diabetes uppstår på grund av att kroppen har problem med att tillverka eller använda insulin, vilket är ett hormon som hjälper celler att ta in glukos eller blodsocker och använda det för energi.
Utan effektiv behandling leder diabetes till högt blodsocker eller hyperglykemi, vilket kan leda till njursvikt, blindhet, stroke, hjärtinfarkt och amputation av fötter och underben.
Det finns två huvudtyper av diabetes: typ 1 och typ 2. De allra flesta med diabetes har typ 2.
Vid typ 1-diabetes gör kroppen inte tillräckligt med insulin, och därför behöver människor med denna typ ta insulin varje dag för att stoppa blodsockret att stiga till farliga nivåer.
Vid typ 2-diabetes kan kroppens celler inte använda insulin effektivt. Bukspottkörteln försöker kompensera det genom att göra ännu mer insulin, men så småningom räcker det inte och människor måste ta extra insulin för att kontrollera sitt blodsocker.
Enligt Världshälsoorganisationen (WHO) ökade antalet människor världen över med diabetes från 108 till 422 miljoner under åren 1980–2014.
I USA finns det cirka 30 miljoner människor med diabetes varav 90–95 procent har typ 2.
Ett behov av bättre behandlingar
Personer med diabetes som tar för mycket insulin kan uppleva lågt blodsocker som kan göra dem yr och sömniga. Om deras sockernivåer fortsätter att sjunka, finns det en hög risk att allvarligare symtom kommer att följa, inklusive kramper och medvetslöshet.
Det finns också en risk att episoder av hypoglykemi kan utvecklas till en ond cirkel med ökande svårighetsgrad, eftersom tillståndet kan minska människors förmåga att märka symtomen och därmed chansen att ingripa.
Det finns därför ett behov av förbättrade behandlingar och en djupare förståelse för hur hypoglykemi utvecklas vid diabetes.
I den nya studien har Dr.Yosten och hennes team visade hur neuronostatin ökade glukagon genom att interagera med vissa typer av receptorproteiner i bukspottkörtelns alfa-celler som frigör hormonet.
Dessutom visade de att neuronostatin som svar på högre glukosnivåer minskade insulinproduktionen av betaceller i bukspottkörteln.
I ett mötesabstrakt om studien konstaterar teamet att detta föreslog att neuronostatin "är en bukspottkörtelkomponent i det motreglerande svaret på hypoglykemi."
För att bekräfta detta visade forskarna att infusion av hanråttor med neuronostatin i 30 minuter "ökade" deras blodsockernivåer avsevärt.
Behandling med neuronostatin sänkte också glukosavlägsnandet och minskade produktionen av insulin som svar på hyperglykemi.
Ytterligare tester visade också att bukspottkörtelceller som exponerats för neuronostatin med låg glukosfrisättning och att fastande blodglukos ökade blodnivåerna av neuronostatin hos råttor.
Potentiellt att skydda mot hypoglykemi
Forskarna säger att forskare måste göra ytterligare studier nu för att bekräfta att neuronostatin kan förhindra eller vända hypoglykemi och för att ta reda på vilka mekanismer och signalvägar kroppen använder.
"Vi föreslår," noterar de, "att [neuronostatin] kan representera ett nytt terapeutiskt mål för behandling och förebyggande av hypoglykemi vid diabetes."
Teamet fortsätter med sitt arbete för att ta reda på hur kroppen kontrollerar neuronostatin och hur den interagerar med mekanismer för frigöring av insulin och glukagon i bukspottkörteln.
"Neuronostatin är en verkligt ny faktor," förklarar Grote, "och allt vi hittar om det driver vår kunskap om dess terapeutiska potential bara lite längre."
"Vi tror att studera neuronostatin i slutändan kan avslöja ett sätt att använda det för att förhindra och vända onda cykler av hypoglykemi genom att hjälpa kroppen att svara på ett lämpligt sätt på det låga blodsockret med mer glukagon."
Stephen Grote
