Odkritje krvnih žil lahko prepreči diabetes
Nova spoznanja iz raziskav o tem, kako inzulin izstopi iz krvnega obtoka za presnovo glukoze v celicah, bi lahko privedla do novih načinov zdravljenja odpornosti proti insulinu, ki je običajno pred diabetesom tipa 2.
V prispevku, ki je bil objavljen v The Časopis za klinične preiskave, znanstveniki z univerze Vanderbilt v Nashvillu v zvezni državi TN poročajo, kako so skupaj z matematičnimi modeli uporabili novo tehniko mikroskopiranja za neposredno merjenje in karakterizacijo gibanja insulina, ko je pri živih miših prehajal stene krvnih žil v skeletne mišične celice.
Njihove ugotovitve kažejo, da se mehanizem prenosa insulina, ko zapusti drobne krvne žile ali kapilare, v mišičnem tkivu razlikuje od tistega, ki so ga predlagale prejšnje študije.
"Določitev, kako insulin zapušča kapilaro," pojasnjuje starejši avtor študije David H. Wasserman, profesor molekularne fiziologije in biofizike, "je bistvenega pomena za razumevanje in zdravljenje odpornosti proti insulinu."
Odpornost na inzulin lahko privede do diabetesa tipa 2
Inzulinska rezistenca se razvije, ko se celice, ki tvorijo tkiva jeter, maščob in mišic, ne odzivajo učinkovito na inzulin, hormon, ki jim pomaga pretvoriti glukozo v energijo. Trebušna slinavka kompenzira tako, da ustvari več insulina, da glukoza ostane na pravilni ravni.
Toda s časom celice trebušne slinavke ne morejo slediti, raven glukoze se poveča in razvije se prediabetes in diabetes tipa 2. Večina ljudi s sladkorno boleznijo ima sladkorno bolezen tipa 2.
Več kot 30 milijonov odraslih v ZDA ima sladkorno bolezen, vključno z več kot 7 milijoni brez diagnoze. Še 84 milijonov jih ima prediabetes.
Ni natančno jasno, kaj povzroča odpornost na inzulin, vendar znanstveniki trdijo, da k temu največ prispevata fizična neaktivnost in prevelika teža.
Razumevanje gibanj insulina
Profesor Wasserman in njegovi sodelavci ugotavljajo, da je "sposobnost insulina, da stimulira privzem glukoze" v mišičnih celicah, "odvisna od hitrosti prenosa insulina skozi endotelij", ki je tanka plast tkiva, ki prekriva krvne žile in nadzoruje gibanje. snovi v in iz krvnega obtoka.
Ugotavljajo tudi, da obstajajo dokazi, da je okvara pri dovajanju insulina v mišične celice značilnost "odpornosti proti insulinu, ki jo povzroča prehrana".
Tako je opredelitev mehanizma, ki nadzoruje gibanje insulina skozi endotelij, "ključnega pomena za razumevanje napredovanja inzulinske rezistence", trdijo, saj so postavili cilj svoje študije.
Insulin se premika s „transportom v tekoči fazi“
Nekatere študije kažejo, da je mehanizem prenosa insulina "nasičen" - to pomeni, da stopnja upada z naraščajočimi koncentracijami insulina in je odvisna od prisotnosti inzulinskih receptorjev na celicah endotelija.
"Nasprotno," avtorji študije ugotavljajo, da njihove ugotovitve "prepričljivo dokazujejo, da gibanje insulina po endotelu ni nenasičeno in ne zahteva insulinskega receptorja."
S pomočjo tehnike, ki so jo razvili za sledenje, slikanje in modeliranje gibanja insulina ob izstopu iz kapilar živih miši, so ugotovili, da mehanizem deluje s „transportom v tekoči fazi“.
Ta način prevoza "je mogoče doseči s konvektivnim gibanjem insulina" skozi križišča med celicami v endoteliju ali "nespecifičnim vezikularnim procesom ali kombinacijo obeh", pojasnjujejo.
Ugotovitve bi lahko privedle do novih načinov zdravljenja
Znanstveniki menijo, da je eden glavnih razlogov za razliko med njihovimi ugotovitvami in ugotovitvami prejšnjih študij ta, da so lahko pri živih živalih neposredno izmerili gibanje insulina čez endotelij, v nasprotju z uporabo "gojenih enoplastov" endotelijskih celic .
Izboljšanje našega razumevanja na celični in molekularni ravni, kako insulin izstopi iz kapilar, bi lahko privedel do novih načinov za odpravo odpornosti proti insulinu, vključno z zdravili na osnovi majhnih molekul, ki pospešujejo dovajanje insulina, in novimi sintetičnimi različicami insulina, ki učinkoviteje dosežejo mišične celice.
Profesor Wasserman meni, da bi lahko s tehniko sledenja fluorescence in mikroskopijo, ki so jo razvili za uporabo na živih živalih, preučevali tudi, kako zdravila in drugi hormoni izstopajo iz krvnega obtoka, da pridejo v ciljna tkiva.
»Mišična stena kapilar je močna ovira za delovanje insulina na mišice. To je korak, ki omejuje hitrost delovanja mišičnega insulina in je potencialno mesto regulacije. "
Prof. David H. Wasserman
