Нов подход към хиперинсулинизма - медицински аспекти
При диабет липсва инсулин. В случай на вроден хиперинсулинизъм, от друга страна, пациентите показват твърде често и прекомерно производство на хормона инсулин, дори без прием на въглехидрати. Тъй като инсулинът е отговорен за метаболизма на захарта, свръхпроизводството на инсулин води до хронична ниска кръвна захар (хипогликемия). Гладният за енергия мозък постоянно е недостатъчно снабден. Болестта може да причини сериозно увреждане на мозъка и в много сериозни случаи дори смърт.
С подкрепата на Швейцарската национална научна фондация (SNSF), изследователски екип от Университета в Женева успя да опише точно ефектите от обща генетична мутация при вроден хиперинсулинизъм. Резултатите, публикувани в Human Molecular Genetics, могат да проправят пътя за нови методи на лечение. (*)
Протеинът контролира панкреаса
Вроденият хиперинсулинизъм показва своите ефекти от раждането. Рядкото заболяване засяга около едно на 50 000 новородени, но поставянето на диагноза не е лесно. „Ако вече не подозирате, че е така, лесно е да пренебрегнете хипогликемия при бебе“, обяснява директорът на изследването Пиер Махлер, изследовател във Факултетния център по диабет в Университета в Женева. "Ако не се лекува, ситуацията може бързо да се влоши."
Изследователският екип разгледа генетична мутация, известна в случаи на хиперинсулинизъм. Въпросният ген произвежда протеина GDH, който заповядва на панкреаса да освободи инсулин. Обикновено протеинът променя формата си, след като нивата на кръвната захар преминат прага. След това протеинът се отваря за молекула, „ускорител“, който се свързва с протеина. Протеинът се активира и изпраща сигнал към панкреаса, който след това произвежда повече инсулин.
При вроден хиперинсулинизъм мутиралият ген променя протеиновата структура. Протеинът винаги остава отворен за молекулата на ускорителя, независимо от нивото на кръвната захар. Поради това той постоянно изпраща сигнал към панкреаса за освобождаване на инсулин в прекомерни количества.
Добре снабдени мускули, мозък с глад
Инсулинът особено насърчава трансфера на захар в мускулите. При постоянен излишък на инсулин мозъкът не е снабден с достатъчно захар, което може да увреди мозъка и да доведе до интелектуално увреждане или, в много критични случаи, до кома или дори смърт. Захарта не е основният проблем в тези случаи. „Дори когато пациентите ядат храна, която съдържа само протеини, производството на инсулин се засилва“, обяснява Maechler.
Хората с тази мутация също развиват високи нива на амоняк в кръвта (хиперамонемия), които също имат сериозни ефекти върху мозъчните функции. Това се дължи на същата причина, както изследователите, водени от докторанта Мариагразия Грималди, успяха да покажат: Мутиралият протеин GDH, който винаги е отворен за ускорителната молекула, също води до свръхпроизводство на амоняк от черния дроб.
Възможни са нови лечения
В момента възможностите за лечение на вроден хиперинсулинизъм имат дълбоки последици: те варират от почти пълното отстраняване на панкреаса - което води до диабет - до прилагането на молекули, които регулират дейността на панкреатичните клетки и имат тежки странични ефекти.
Новото проучване може да проправи пътя за нови лечения. „В най-добрия случай бихме могли да развием молекула, която инхибира ускорителя на GDH протеина, като заема съответния рецептор на протеина, което намалява производството на инсулин“, казва Maechler. Такова лекарство може да се използва и при лечение на затлъстяване: без инсулин в тялото, вие не наддавате. „Протеинът GDH може да даде възможност за регулиране на производството на инсулин“, подчертава изследователят. „Това разбира се би било голямо предизвикателство от етична гледна точка, тъй като това решение изглежда примамливо просто. Но знаем, че диетите са неуспешни в определени случаи и че стомашният байпас в никакъв случай не е безопасно решение. "
Фруктозата може да насърчи диабет тип 2
Екипът на Пиер Махлер също изследва ролята на фруктозата в развитието на диабет тип 2. В предстояща публикация изследователите показват, че тази захар причинява свръхчувствителност към глюкоза, което се проявява в повишено производство на инсулин. (**) Това откритие подкрепя предположението, че има връзка между масовото използване на фруктоза в хранителната промишленост от 1980-те и рязкото увеличение на диабета тип 2 няколко години по-късно.
(*) M. Grimaldi et al.: Идентифициране на молекулярната дисфункция, причинена от мутация на глутамат дехидрогеназа S445L, отговорна за хиперинсулинизъм/хиперамонемия. Човешка молекулярна генетика (2017). doi: 10.1093/hmg/ddx213
(Достъпно за медийни специалисти като PDF файл от SNSF [email protected])
(**) T. Brun et al.: Хроничната фруктоза усилва секрецията на инсулин от бета-клетки чрез интра- и извънклетъчна АТФ-сигнализация, медиирана съответно от AMPK и P2Y рецептори. 53-а среща на Европейската асоциация за изследване на диабета (2017 г., представено)