Diabetes: kan het richten van dit eiwit hypoglykemie voorkomen?
Mensen met type 1- of type 2-diabetes die insuline gebruiken, hebben een hoger risico op het ontwikkelen van hypoglykemie of een lage bloedsuikerspiegel. Nu zou een onderzoek naar hoe een eiwit in de alvleesklier werkt, kunnen leiden tot nieuwe behandelingen ter bescherming tegen de mogelijk levensbedreigende aandoening.
Dr. Gina L. C. Yosten, die assistent-professor farmacologie en fysiologie is aan de Saint Louis University in Missouri, en haar team ontdekten het eiwit, dat de naam neuronostatine heeft, in eerder werk.
Ze ontdekten dat neuronostatine hypoglykemie kon voorkomen door de alvleesklier op twee manieren de bloedsuikerspiegel te laten verhogen. De ene manier is om minder insuline aan te maken, wat een hormoon is dat de bloedsuikerspiegel verlaagt, en de andere is om meer glucagon te produceren, een hormoon dat de bloedsuikerspiegel verhoogt.
In het meer recente onderzoek toonden de wetenschappers aan dat het injecteren van ratten met neuronostatine de bloedsuikerspiegel van de dieren verhoogde.
Ze ontdekten ook dat een lage bloedsuikerspiegel ervoor zorgt dat menselijk pancreasweefsel meer neuronostatine afgeeft en dat behandeling met glucagon meer afgifte van neuronostatine veroorzaakt.
Het team zegt dat, met meer onderzoek, deze bevindingen ertoe kunnen leiden dat neuronostatine een doelwit wordt voor geneesmiddelen om hypoglykemie bij mensen met type 1- en type 2-diabetes te voorkomen en te behandelen.
De studie was te zien op de jaarlijkse bijeenkomst van de American Physiological Society tijdens de interdisciplinaire bijeenkomst Experimental Biology 2019, die plaatsvindt van 6 tot 9 april in Orlando, FL.
"Er zijn maar heel weinig opties", zegt Stephen Grote, een doctoraatsstudent in de groep van dr. Yosten, "om hypoglykemie te voorkomen of om hypoglykemie-onbewustheid te behandelen, behalve het zo veel mogelijk vermijden van een lage bloedsuikerspiegel."
"Begrijpen wat neuronostatine doet en hoe het werkt, levert waardevolle informatie op voor het voorkomen van hypoglykemie en geeft meer volledige kennis over hoe de alvleesklier de bloedsuikerspiegel normaal beheert", voegt hij eraan toe.
Diabetes en de alvleesklier
Diabetes ontstaat doordat het lichaam problemen heeft met het maken of gebruiken van insuline, een hormoon dat cellen helpt glucose of bloedsuiker op te nemen en te gebruiken voor energie.
Zonder effectieve behandeling leidt diabetes tot een hoge bloedsuikerspiegel of hyperglykemie, wat kan leiden tot nierfalen, blindheid, beroerte, hartaanval en amputatie van voeten en onderbenen.
Er zijn twee hoofdtypen diabetes: type 1 en type 2. De overgrote meerderheid van mensen met diabetes heeft type 2.
Bij type 1-diabetes maakt het lichaam niet genoeg insuline aan, en daarom moeten mensen met dit type insuline elke dag gebruiken om te voorkomen dat hun bloedsuikerspiegel tot gevaarlijke niveaus stijgt.
Bij diabetes type 2 kunnen de cellen van het lichaam insuline niet effectief gebruiken. De alvleesklier probeert dit in te halen door nog meer insuline aan te maken, maar uiteindelijk is dit niet genoeg en hebben mensen extra insuline nodig om hun bloedsuikerspiegel onder controle te houden.
Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is het aantal mensen met diabetes wereldwijd in de periode 1980–2014 gestegen van 108 naar 422 miljoen.
In de Verenigde Staten zijn er ongeveer 30 miljoen mensen met diabetes, waarvan 90-95 procent type 2 heeft.
Een behoefte aan betere behandelingen
Mensen met diabetes die te veel insuline gebruiken, kunnen een lage bloedsuikerspiegel krijgen, waardoor ze duizelig en slaperig kunnen worden. Als hun suikerspiegel blijft dalen, is er een grote kans dat er ernstigere symptomen zullen volgen, waaronder toevallen en bewustzijnsverlies.
Er bestaat ook een risico dat episodes van hypoglykemie zich kunnen ontwikkelen tot een vicieuze cirkel die steeds ernstiger wordt, aangezien de aandoening het vermogen van mensen om de symptomen op te merken en bijgevolg de kans om in te grijpen, kan verminderen.
Er is daarom behoefte aan verbeterde behandelingen en een beter begrip van hoe hypoglykemie zich ontwikkelt bij diabetes.
In de nieuwe studie stelt dr.Yosten en haar team lieten zien hoe neuronostatine glucagon verhoogde door interactie met bepaalde soorten receptoreiwitten in de alvleesklier-alfa-cellen die het hormoon afgeven.
Bovendien toonden ze aan dat, als reactie op hogere glucosespiegels, neuronostatine de insulineproductie door bètacellen van de pancreas verminderde.
In een samenvatting van de bijeenkomst merkt het team op dat dit suggereert dat neuronostatine "een pancreascomponent is van de contraregulerende respons op hypoglykemie".
Om dit te bevestigen, toonden de onderzoekers vervolgens aan dat het toedienen van neuronostatine aan mannelijke ratten gedurende 30 minuten hun bloedglucosespiegel "aanzienlijk verhoogde".
Ook vertraagde behandeling met neuronostatine de klaring van glucose en verminderde de productie van insuline als reactie op hyperglykemie.
Verdere tests toonden ook aan dat pancreascellen die aan lage glucose waren blootgesteld, neuronostatine vrijgaven, en dat nuchtere bloedglucose de bloedspiegels van neuronostatine bij ratten verhoogde.
Mogelijke bescherming tegen hypoglykemie
De onderzoekers zeggen dat wetenschappers nu verdere studies moeten doen om te bevestigen dat neuronostatine hypoglykemie kan voorkomen of omkeren, en om erachter te komen welke mechanismen en signaalroutes het lichaam gebruikt.
"Wij stellen voor", merken ze op, "dat [neuronostatine] een nieuw therapeutisch doelwit zou kunnen zijn voor de behandeling en preventie van hypoglykemie bij diabetes."
Het team gaat door met zijn werk om erachter te komen hoe het lichaam neuronostatine controleert en hoe het interageert met de mechanismen van insuline en glucagonafgifte in de alvleesklier.
"Neuronostatine is echt een nieuwe factor", legt Grote uit, "en alles wat we erover vinden, vergroot onze kennis van het therapeutische potentieel ervan nog een beetje."
"Wij geloven dat het bestuderen van neuronostatine uiteindelijk een manier zou kunnen onthullen om het te gebruiken om vicieuze cycli van hypoglykemie te voorkomen en om te keren door het lichaam te helpen op de juiste manier te reageren op de lage bloedsuikerspiegel met meer glucagon."
Stephen Grote
