Descoperirea vaselor de sânge poate preveni diabetul
Noile cunoștințe din cercetările privind modul în care insulina iese din sânge pentru a metaboliza glucoza din celule ar putea duce la noi tratamente pentru rezistența la insulină, o afecțiune care precede de obicei diabetul de tip 2.
Într-o lucrare care a fost publicată în Journal of Clinical Investigation, oamenii de știință de la Universitatea Vanderbilt din Nashville, TN, raportează cum au folosit o nouă tehnică de microscopie alături de modele matematice pentru a măsura și caracteriza direct mișcarea insulinei pe măsură ce traversa pereții vaselor de sânge în celulele musculare scheletice la șoareci vii.
Constatările lor sugerează că mecanismul de transport al insulinei pe măsură ce părăsește micile vase de sânge sau capilare din țesutul muscular este diferit de cel sugerat de studii anterioare.
„Definirea modului în care insulina părăsește capilarul”, explică autorul principal al studiului, David H. Wasserman, profesor în fiziologie moleculară și biofizică, „este esențială pentru înțelegerea și tratarea rezistenței la insulină”.
Rezistența la insulină poate duce la diabetul de tip 2
Rezistența la insulină se dezvoltă atunci când celulele care alcătuiesc țesuturile ficatului, grăsimilor și mușchilor nu răspund eficient la insulină, hormonul care îi ajută să transforme glucoza în energie. Pancreasul compensează producând mai multă insulină pentru a menține glucoza la nivelul corect.
Dar, pe măsură ce trece timpul, celulele pancreatice nu pot ține pasul, nivelul de glucoză crește și se dezvoltă prediabet și diabetul de tip 2. Majoritatea persoanelor cu diabet zaharat au diabet de tip 2.
Peste 30 de milioane de adulți din Statele Unite au diabet, inclusiv peste 7 milioane care nu sunt diagnosticați. Alte 84 de milioane au prediabet.
Nu este clar exact ce cauzează rezistența la insulină, dar oamenii de știință sugerează că inactivitatea fizică și greutatea excesivă sunt factorii principali care contribuie.
Înțelegerea mișcărilor insulinei
Prof. Wasserman și colegii săi remarcă faptul că „capacitatea insulinei de a stimula absorbția glucozei” în celulele musculare „depinde de viteza cu care insulina trece prin endoteliu”, care este stratul subțire de țesut care acoperă vasele de sânge și controlează mișcarea de substanțe în și în afara fluxului sanguin.
Ei notează, de asemenea, că există dovezi că afectarea livrării insulinei către celulele musculare este o caracteristică a rezistenței la insulină indusă de dietă.
Astfel, caracterizarea mecanismului care controlează mișcarea insulinei prin endoteliu „este esențială pentru a înțelege progresia rezistenței la insulină”, susțin aceștia, pe măsură ce au stabilit obiectivul studiului lor.
Insulina se mișcă prin „transport în fază fluidă”
Unele studii sugerează că mecanismul de transport al insulinei este „saturabil” - adică că rata scade odată cu creșterea nivelului de insulină și că depinde de prezența receptorilor de insulină pe celulele endoteliului.
„În contrast”, autorii studiului observă că concluziile lor „demonstrează în mod convingător că mișcarea insulinei pe endoteliu este nesaturabilă și nu necesită receptorul insulinei”.
Cu ajutorul tehnicii pe care au dezvoltat-o pentru a urmări, imagina și modela mișcarea insulinei pe măsură ce iese din capilare la șoarecii vii, au ajuns la concluzia că mecanismul funcționează prin „transport în fază fluidă”.
Acest mod de transport „poate fi realizat fie prin mișcarea convectivă a insulinei” prin joncțiunile dintre celulele din endoteliu, fie „printr-un proces vezicular nespecific, sau printr-o combinație a ambelor”, explică ei.
Constatările ar putea duce la noi tratamente
Oamenii de știință sugerează că unul dintre principalele motive pentru diferența dintre descoperirile lor și cele din studiile anterioare este că au fost capabili să măsoare direct mișcarea insulinei pe endoteliu la animale vii, spre deosebire de utilizarea „monostraturilor cultivate” de celule endoteliale. .
Îmbunătățirea înțelegerii noastre la nivel celular și molecular a modului în care insulina iese din capilare ar putea duce la noi modalități de inversare a rezistenței la insulină, inclusiv medicamente bazate pe molecule mici care stimulează administrarea insulinei și noi versiuni sintetice ale insulinei care ajung mai eficient la celulele musculare.
Prof. Wasserman este de părere că tehnica de urmărire a fluorescenței și microscopie pe care au dezvoltat-o pentru utilizarea la animale vii ar putea fi, de asemenea, utilizată pentru a studia modul în care medicamentele și alți hormoni ies din fluxul sanguin pentru a intra în țesuturile țintă.
„Peretele capilar muscular este o formabilă barieră în calea acțiunii insulinei asupra mușchilor. Este pasul care limitează rata de acțiune a insulinei musculare și un potențial loc de reglementare. ”
Prof. David H. Wasserman
