Inteligentna insulina zapobiega niedocukrzeniu

Insulina jest hormonem naturalnie wytwarzanym w trzustce. Pomaga ona organizmowi regulować we krwi poziom glukozy, która jest spożywana z pokarmem i dostarcza naszemu organizmowi energii.

Cukrzyca występuje, gdy trzustka nie wytwarza insuliny (cukrzyca typu 1) lub nie wykorzystuje skutecznie produkowanej insuliny (typ 2). W obu przypadkach lekarz często ordynuje wstrzykiwanie pewnej dawki insuliny do krwi w celu opanowania choroby. A trzeba dodać, że choroba ta, dotyka ponad 400 milionów ludzi na całym świecie!

Zazwyczaj osoby, które potrzebują insuliny, monitorują poziom cukru we krwi za pomocą glukometru lub systemu ciągłego monitorowania glikemii, a następnie odpowiednio obliczają dawkę insuliny. Ponadto ważne jest regularne spożywanie węglowodanów, aby utrzymywać prawidłowy poziom cukru we krwi. Oba te wymagania są z konieczności obarczone błędem, co może mieć potencjalnie niszczące konsekwencje.

Przedawkowanie insuliny może spowodować hipoglikemię, gdy poziom cukru we krwi jest zbyt niski. Może to prowadzić do ataków śpiączki, a w skrajnych przypadkach – do śmierci. Osoby chore wiedzą jak trudno jest stale monitorować poziom cukru (glukozy) we krwi. Po wstrzyknięciu sobie insuliny muszą zjeść pewną porcję węglowodanów aby chronić się przed niedocukrzeniem (hipoglikemią). Z drugiej strony spożycie węglowodanów powoduje wzrost poziomu glukozy we krwi, czyli zwiększone zapotrzebowanie na insulinę – koło się zamyka.

Być może niebezpieczeństwo hipoglikemii zostanie zminimalizowane dzięki badaniom prowadzonym przez zespół bioinżynierów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, który opracował rodzaj „inteligentnej” insuliny, nazwaną i-insuliną, która może zapobiegać zbyt niskim poziomom cukru we krwi.

W organizmie insulina działa jak „klucz” pomagający glukozie dostać się z krwiobiegu do komórek. Gdy insulina przyczepia się do powierzchni komórki, aktywuje białko wewnątrz komórki, zwane transporterem glukozy, które następnie trafia na powierzchnię komórki. Ta cząsteczka następnie przenosi otaczającą glukozę z krwi do komórki.

Zespół badawczy dodał dodatkową cząsteczkę do cząsteczki insuliny, aby stworzyć nową, inteligentną insulinę. Ta dodana cząsteczka, zwana inhibitorem transportera glukozy, chemicznie blokuje cząsteczkę transportera glukozy, która pojawiła się na powierzchni. Obecność inhibitora nie blokuje dostępu całej glukozy, ani nie blokuje na stałe cząsteczek transportera. Wpływa natomiast na dynamikę całego procesu, który zależy od ilości obecnych cząsteczek inhibitora i poziomu glukozy. Krótko mówiąc i-insulina pozwala glukozie dostać się do komórki, ale dodana cząsteczka inhibitora zapobiega zbytniemu wchłanianiu, kiedy poziom cukru we krwi jest normalny. To utrzymuje poziom cukru we krwi na normalnym poziomie i zmniejsza ryzyko hipoglikemii.

Zespół badawczy przetestował inteligentną insulinę u myszy z cukrzycą typu 1. I-insulina kontrolowała poziom glukozy utrzymując go w normalnym zakresie do 10 godzin po pierwszym wstrzyknięciu. Drugie wstrzyknięcie trzy godziny później przedłużyło ochronę przed hipoglikemią.

Kolejnym krokiem jest dalsza ocena długoterminowej biokompatybilności zmodyfikowanej cząsteczki insuliny w modelu zwierzęcym przed ustaleniem, czy przejść do badań klinicznych – powiedział jeden z badaczy dr John Buse, dyrektor Centrum Opieki Diabetologicznej na Uniwersytecie Karoliny Północnej. Jeśli pomysł zostanie zrealizowany, będzie on  jednym z najbardziej ekscytujących osiągnięć w diabetologii, w ostatnim czasie.

 

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Dodaj komentarz