Objev krevních cév může zabránit cukrovce

Nové poznatky z výzkumu, jak inzulín opouští krev, aby metabolizoval glukózu v buňkách, by mohly vést k nové léčbě inzulínové rezistence, což je stav, který obvykle předchází cukrovce 2. typu.

Sledování cesty inzulínu krevním řečištěm by mohlo přinést novou léčbu inzulínové rezistence a cukrovky typu 2.

V příspěvku, který byl publikován v The Journal of Clinical InvestigationVědci z Vanderbilt University v Nashvillu v TN uvádějí, jak pomocí nové mikroskopické techniky vedle matematických modelů přímo měřili a charakterizovali pohyb inzulínu, který procházel stěnami krevních cév do buněk kosterního svalstva u živých myší.

Jejich nálezy naznačují, že mechanismus transportu inzulínu, který opouští drobné krevní cévy nebo kapiláry ve svalové tkáni, se liší od mechanismu navrhovaného v předchozích studiích.

„Definování toho, jak inzulin opouští kapiláru,“ vysvětluje hlavní autor studie David H. Wasserman, profesor molekulární fyziologie a biofyziky, „je nezbytné pro pochopení a léčbu inzulínové rezistence.“

Inzulínová rezistence může vést k cukrovce 2. typu

Inzulínová rezistence se vyvíjí, když buňky, které tvoří tkáně jater, tuků a svalů, nereagují účinně na inzulín, hormon, který jim pomáhá přeměňovat glukózu na energii. Pankreas to kompenzuje tím, že produkuje více inzulínu, aby udržel glukózu na správné úrovni.

Postupem času však pankreatické buňky nemohou držet krok, stoupají hladiny glukózy a vyvíjí se prediabetes a cukrovka 2. typu. Většina lidí s diabetem má cukrovku 2. typu.

Více než 30 milionů dospělých ve Spojených státech má cukrovku, včetně více než 7 milionů nediagnostikovaných. Dalších 84 milionů má prediabetes.

Není přesně jasné, co způsobuje inzulínovou rezistenci, ale vědci naznačují, že hlavní příčinou je fyzická neaktivita a příliš velká váha.

Porozumění pohybům inzulínu

Profesor Wasserman a jeho kolegové poznamenávají, že „schopnost inzulínu stimulovat absorpci glukózy“ ve svalových buňkách „závisí na rychlosti, kterou inzulin prochází endotelem“, což je tenká vrstva tkáně, která lemuje cévy a řídí pohyb látek do a z krevního řečiště.

Poznamenávají také, že existují důkazy, že zhoršení dodávky inzulínu do svalových buněk je rysem „inzulínové rezistence vyvolané dietou“.

Argumentace mechanismu, který řídí pohyb inzulínu endotelem, „je tedy zásadní pro pochopení progrese inzulínové rezistence,“ tvrdí při stanovování cíle své studie.

Inzulin se pohybuje „transportem v tekuté fázi“

Některé studie naznačují, že mechanismus transportu inzulínu je „saturovatelný“ - to znamená, že rychlost klesá s rostoucími hladinami inzulínu a že závisí na přítomnosti inzulínových receptorů v buňkách endotelu.

"Naproti tomu" poznamenávají autoři studie, že jejich zjištění "přesvědčivě ukazují, že pohyb inzulínu přes endotel je nenasycený a nevyžaduje inzulinový receptor."

S pomocí techniky, kterou vyvinuli ke sledování, zobrazování a modelování pohybu inzulínu při jeho výstupu z kapilár u živých myší, dospěli k závěru, že mechanismus funguje „transportem v tekuté fázi“.

Tento způsob transportu „může být dosažen buď konvektivním pohybem inzulínu“ skrz spojení mezi buňkami v endotelu, nebo „nespecifickým vezikulárním procesem nebo kombinací obou,“ vysvětlují.

Zjištění by mohla vést k nové léčbě

Vědci naznačují, že jedním z hlavních důvodů rozdílu mezi jejich nálezy a nálezy dřívějších studií je, že byli schopni přímo měřit pohyb inzulínu přes endotel u živých zvířat, na rozdíl od použití „kultivovaných monovrstev“ endotelových buněk .

Zlepšení našeho chápání toho, jak inzulín opouští kapiláry, by na buněčné a molekulární úrovni mohlo vést k novým způsobům zvrácení inzulínové rezistence, včetně léků založených na malých molekulách, které podporují dodávku inzulínu, a nových syntetických verzí inzulínu, které se efektivněji dostávají do svalových buněk.

Profesor Wasserman je toho názoru, že fluorescenční sledovací a mikroskopická technika, kterou vyvinuli pro použití u živých zvířat, by mohla být také použita ke studiu toho, jak léky a jiné hormony opouštějí krevní oběh a vstupují do cílových tkání.

"Svalová kapilární stěna je impozantní bariérou působení inzulínu na svaly." Je to krok omezující rychlost působení inzulínu ve svalech a potenciální místo regulace. “

Prof.David H. Wasserman