Leki skierowane na wątrobę mogą leczyć cukrzycę typu 2

lekarz bada skany na komputerze

  • Naukowcy zbadali związek między stłuszczeniem wątroby a kluczowymi markerami cukrzycy typu 2 u myszy.
  • Wyniki sugerują, że zmniejszenie produkcji neuroprzekaźnika GABA w wątrobie może normalizować poziom glukozy we krwi, zmniejszać apetyt i prowadzić do utraty wagi.
  • Naukowcy twierdzą, że ścieżka leczenia może działać wyłącznie wśród osób z otyłością.

Cukrzyca typu 2 charakteryzuje się wysokim poziomem cukru we krwi spowodowanym insulinoopornością.

Insulina jest hormonem, który pomaga glukozie przedostać się do komórek, gdzie może być wykorzystana jako energia lub zmagazynowana do wykorzystania w przyszłości. Insulinooporność ma miejsce, gdy komórki w organizmie nie reagują dobrze na insulinę, a tym samym nie usuwają glukozy z krwi.

W cukrzycy typu 2 insulinooporność zwiększa również produkcję insuliny przez organizm, co może prowadzić do zwiększonego apetytu, wysokiego ciśnienia krwi i przyrostu masy ciała.

Wcześniejsze badania wykazały, że cukrzyca typu 2 jest silnie powiązana z nadwagą i stłuszczeniem wątroby, które polegają na gromadzeniu nadmiaru tłuszczu w wątrobie. Według Centers for Disease Control and Prevention (CDC) 89% osób z cukrzycą ma nadwagę.

Chociaż naukowcy od dawna podejrzewali, że nadmiar tłuszczu w wątrobie może powodować cukrzycę typu 2, dokładnie, jak to może być, pozostaje tajemnicą.

Niedawno naukowcy z University of Arizona, Washington University w St. Louis, University of Pennsylvania i Northwestern University przeprowadzili dwa badania, aby rozdzielić mechanizmy leżące u podstaw stłuszczenia wątroby z homeostazą glukozy, czyli równowagą między insuliną a glukozą w Krew.

Odkryli, że wrażliwość na insulinę można przywrócić w ciągu kilku dni po zmniejszeniu nadmiernej produkcji neuroprzekaźnika GABA w wątrobie i że długotrwałe leczenie może prowadzić do zmniejszenia apetytu i utraty wagi.

Neuroprzekaźniki są wysyłane między nerwami, aby umożliwić komunikację między mózgiem a różnymi częściami ciała. GABA jest neuroprzekaźnikiem hamującym, co oznacza, że ​​zmniejsza sygnalizację w układzie nerwowym.

„Kiedy wątroba wytwarza GABA, zmniejsza aktywność nerwów biegnących od wątroby do mózgu. Tak więc stłuszczenie wątroby, wytwarzając GABA, zmniejsza aktywność wypalania w mózgu” – wyjaśnił autor badania, dr Benjamin Renquist. „Ten spadek wypalania jest wykrywany przez ośrodkowy układ nerwowy, który zmienia sygnały wychodzące, które wpływają na homeostazę glukozy”.

Naukowcy opublikowali swoje odkrycia w Cell Reports.

Badania myszy

Badając myszy, naukowcy po raz pierwszy odkryli, że stłuszczenie wątroby wywołane otyłością zwiększa produkcję GABA w wątrobie. Następnie odkryli, że zwiększona sygnalizacja GABA z wątroby wpływa na homeostazę glukozy.

Ponieważ wcześniejsze badania wykazały, że enzym zwany transaminazą GABA (GABA-T) jest kluczem do wytwarzania GABA w wątrobie, zespół podejrzewał, że ukierunkowanie na GABA-T w celu wytworzenia mniejszej ilości GABA w wątrobie może zmniejszyć oporność na insulinę i leczyć cukrzycę typu 2.

Aby przetestować swoją hipotezę, naukowcy najpierw potraktowali mysie modele cukrzycy typu 2 lekami hamującymi aktywność GABA-T. Leki te są znane jako O-siarczan etanoloaminy (EOS) i wigabatryna.

Drugi sposób testowania hipotezy przez zespół obejmował obróbkę genetyczną znaną jako oligonukleotyd antysensowny (ASO). Działa to poprzez wiązanie małych kawałków DNA lub RNA z cząsteczkami RNA, aby powstrzymać go przed wytwarzaniem niektórych białek. W tym przypadku ASO działało poprzez wyłączenie ekspresji GABA-T w wątrobie.

Obie metody leczenia zmniejszyły aktywność GABA-T i poprawiły wrażliwość na insulinę w ciągu kilku dni. Myszy, którym podano leki ASO i EOS, również straciły 20% masy ciała po 7 tygodniach od rozpoczęcia leczenia.

Następnie naukowcy zbadali próbki wątroby pobrane od 19 osób z otyłością podczas zabiegów chirurgii bariatrycznej. Przeanalizowali ekspresję genów w tkance wątroby i odkryli, że osoby z insulinoopornością miały wysoki poziom ekspresji genów związanych z produkcją i aktywnością GABA.

Oznacza to, że odkrycia w modelach myszy mogą przełożyć się na ludzi.

Wyniki wyłącznie dla otyłości

Aby wyjaśnić swoje wyniki, naukowcy twierdzą, że nadmiar tłuszczu w wątrobie zwiększa uwalnianie GABA, który następnie hamuje pobudzanie nerwu błędnego w wątrobie, linii komunikacyjnej między wątrobą a mózgiem.

Wyjaśniają, że tłumienie tego nerwu za pomocą GABA, jak widać w innych regulatorach apetytu, zwiększa przyjmowanie pokarmu i przyrost masy ciała, co dalej zwiększa oporność na insulinę. Pozwolenie temu nerwowi na normalne działanie ma odwrotny efekt w postaci zmniejszenia spożycia pokarmu, przyrostu masy ciała i insulinooporności.

Naukowcy przetestowali również metody hamowania GABA-T na chudych myszach. Ponieważ myszy te miały już niski poziom produkcji GABA w wątrobie, leki miały niewielki lub żaden wpływ na poziom insuliny, poziom cukru we krwi i masę ciała.

Naukowcy doszli do wniosku, że ukierunkowanie na produkcję GABA w wątrobie może poprawić homeostazę glukozy, zmniejszyć spożycie pokarmu i zmniejszyć masę ciała — wyłącznie wśród osób z otyłością.

„Wszystkie obecne leki na cukrzycę typu 2 mają przede wszystkim na celu obniżenie poziomu glukozy we krwi. Tak więc leczą objawy, podobnie jak leczenie grypy poprzez obniżanie gorączki”, wyjaśnia dr Renquist, dodając: „Potrzebujemy kolejnego przełomu”.

(*2*) zauważa.

„Chociaż te odkrycia nie zmienią opcji leczenia w perspektywie krótkoterminowej, dają naukowcom nową drogę do opracowania nowych metod leczenia, takich jak inhibitory GABA, które mogą w przyszłości pomóc w zmniejszeniu uwalniania GABA w wątroba, potencjalnie oferując nowy sposób radzenia sobie z cukrzycą typu 2 dla osób z cukrzycą typu” – powiedziała "Detonic.shop" dr Lucy Chambers, szefowa ds. komunikacji badawczej w Diabetes UK, która nie była zaangażowana w badanie.

Dodała:

„Chociaż to badanie było solidne, należy zauważyć, że przeprowadzono je na mysich modelach cukrzycy typu 2 i otyłości. Potrzebne są teraz dodatkowe badania na ludziach, aby dokładniej zbadać związek między produkcją GABA w wątrobie a wrażliwością na insulinę i przyjmowaniem pokarmu”.