Otkrivanje krvnih žila može spriječiti dijabetes
Novi uvidi iz istraživanja o tome kako inzulin izlazi iz krvotoka kako bi metabolizirao glukozu u stanicama mogli bi dovesti do novih tretmana rezistencije na inzulin, stanja koje obično prethodi dijabetesu tipa 2.
Praćenje putovanja inzulina kroz krvotok moglo bi donijeti nove načine liječenja inzulinske rezistencije i dijabetesa tipa 2.U radu koji je objavljen u The Časopis za klinička ispitivanja, znanstvenici sa Sveučilišta Vanderbilt u Nashvilleu u saveznoj državi TN, izvještavaju kako su koristili novu tehniku mikroskopije uz matematičke modele za izravno mjerenje i karakterizaciju kretanja inzulina dok je prelazio zidove krvnih žila u stanice koštanih mišića u živih miševa.
Njihova otkrića sugeriraju da se mehanizam transporta inzulina, jer napušta sitne krvne žile ili kapilare, u mišićnom tkivu razlikuje od mehanizma predloženog u prethodnim studijama.
"Određivanje načina na koji inzulin napušta kapilaru", objašnjava stariji autor studije David H. Wasserman, profesor molekularne fiziologije i biofizike, "ključno je za razumijevanje i liječenje rezistencije na inzulin."
Rezistencija na inzulin može dovesti do dijabetesa tipa 2
Inzulinska rezistencija razvija se kada stanice koje čine tkiva jetre, masti i mišića ne reagiraju učinkovito na inzulin, hormon koji im pomaže da pretvore glukozu u energiju. Gušterača se kompenzira stvaranjem više inzulina kako bi se glukoza održala na ispravnoj razini.
No, kako vrijeme prolazi, stanice gušterače ne mogu držati korak, razina glukoze raste i razvijaju se predijabetes i dijabetes tipa 2. Većina ljudi s dijabetesom ima dijabetes tipa 2.
Više od 30 milijuna odraslih u Sjedinjenim Državama ima dijabetes, uključujući više od 7 milijuna koji nisu dijagnosticirani. Još 84 milijuna ima prediabetes.
Nije jasno što točno uzrokuje rezistenciju na inzulin, ali znanstvenici sugeriraju da tome pridonose fizička neaktivnost i prevelika težina.
Razumijevanje pokreta inzulina
Profesor Wasserman i njegovi kolege primjećuju da "sposobnost inzulina da stimulira unos glukoze" u mišićnim stanicama "ovisi o brzini kojom inzulin prolazi kroz endotel", a to je tanki sloj tkiva koji postavlja krvne žile i kontrolira kretanje tvari u i izvan krvotoka.
Također primjećuju da postoje dokazi da je oštećenje u isporuci inzulina u mišićne stanice značajka "inzulinske rezistencije inducirane prehranom".
Stoga je karakteriziranje mehanizma koji kontrolira kretanje inzulina kroz endotel "presudno za razumijevanje napredovanja inzulinske rezistencije", tvrde oni, postavljajući cilj svoje studije.
Inzulin se kreće "transportom u fluidnoj fazi"
Neke studije sugeriraju da je mehanizam prijenosa inzulina "zasićiv" - to jest da stopa pada s povećanjem razine inzulina i da to ovisi o prisutnosti receptora inzulina na stanicama endotela.
"Suprotno tome", autori studije primjećuju da njihovi nalazi "uvjerljivo pokazuju da kretanje inzulina preko endotela nije nezasitno i da mu nije potreban inzulinski receptor."
Uz pomoć tehnike koju su razvili kako bi pratili, slikali i modelirali kretanje inzulina pri izlasku iz kapilara živih miševa, zaključili su da mehanizam djeluje "transportom tekuće faze".
Ovaj način prijevoza "može se postići ili konvektivnim kretanjem inzulina" kroz spojeve između stanica u endotelu, ili "nespecifičnim vezikularnim procesom ili njihovom kombinacijom", objašnjavaju.
Nalazi bi mogli dovesti do novih tretmana
Znanstvenici sugeriraju da je jedan od glavnih razloga razlike između njihovih nalaza i onih iz ranijih studija taj što su uspjeli izravno izmjeriti kretanje inzulina preko endotela kod živih životinja, za razliku od korištenja "kultiviranih jednoslojnih slojeva" endotelnih stanica. .
Poboljšanje našeg razumijevanja na staničnoj i molekularnoj razini kako inzulin izlazi iz kapilara mogao bi dovesti do novih načina za preokret rezistencije na inzulin, uključujući lijekove na bazi malih molekula koji pojačavaju isporuku inzulina i nove sintetske verzije inzulina koje učinkovitije dopiru do mišićnih stanica.
Profesor Wasserman mišljenja je da bi se tehnika praćenja fluorescencije i mikroskopija koju su razvili za upotrebu na živim životinjama mogla koristiti i za proučavanje kako lijekovi i drugi hormoni izlaze iz krvotoka da bi ušli u ciljana tkiva.
„Zid mišićne kapilare strahovita je prepreka djelovanju inzulina na mišiće. To je korak koji ograničava brzinu djelovanja mišićnog inzulina i potencijalno je mjesto regulacije. "
Prof. David H. Wasserman