A hiperinzulinizmus új megközelítése - orvosi szempontok
A cukorbetegségben hiányzik az inzulin. Veleszületett hiperinzulinizmus esetén viszont a betegek túl gyakori és túlzott hormontermelést mutatnak az inzulin hormonban, még szénhidrátbevitel nélkül is. Mivel az inzulin felelős a cukor metabolizmusáért, az inzulin túltermelése krónikus alacsony vércukorszinthez (hipoglikémia) vezet. Az energiaéhes agy folyamatosan alul van ellátva. A betegség súlyos agykárosodást és nagyon súlyos esetekben akár halált is okozhat.
A Svájci Nemzeti Tudományos Alapítvány (SNSF) támogatásával a Genfi Egyetem kutatócsoportjának sikerült pontosan leírnia a veleszületett hiperinzulinizmusban előforduló közös genetikai mutáció hatásait. A Humán Molekuláris Genetikában közzétett eredmények egyengethetik az utat az új kezelések előtt. (*)
Egy fehérje szabályozza a hasnyálmirigyet
A veleszületett hiperinzulinizmus már születésétől kezdve megmutatja hatásait. A ritka betegség körülbelül 50 000 újszülöttet érint, de a diagnózis felállítása nem könnyű. "Ha még nem gyanítja, hogy az, akkor könnyű figyelmen kívül hagyni a csecsemő hipoglikémiáját" - magyarázza Pierre Maechler, a tanulmány igazgatója, a Genfi Egyetem Diabétesz Karának Központjának kutatója. "Ha nem kezelik, a helyzet gyorsan súlyosbodhat."
A kutatócsoport megvizsgálta a hiperinzulinizmus eseteiben ismert genetikai mutációt. A szóban forgó gén előállítja a GDH fehérjét, amely a hasnyálmirigyre utasítja az inzulin felszabadítását. Általában a fehérje megváltoztatja az alakját, ha a vércukorszint átlép egy küszöböt. Ezután a fehérje megnyílik egy molekulához, egy "gyorsítóhoz", amely a fehérjéhez kötődik. A fehérje aktívvá válik, és jelet küld a hasnyálmirigynek, amely aztán több inzulint termel.
Veleszületett hiperinzulinizmusban a mutált gén megváltoztatja a fehérje szerkezetét. A fehérje mindig nyitva marad a gyorsító molekula előtt, a vércukorszinttől függetlenül. Ezért folyamatosan jelet küld a hasnyálmirigynek, hogy az inzulin túlzott mennyiségben szabaduljon fel.
Jól ellátott izmok, éhezett agy
Az inzulin különösen elősegíti a cukor átvitelét az izmokba. Állandó inzulinfelesleg esetén az agy nem kap elegendő cukrot, ami agykárosodáshoz és értelmi károsodáshoz, vagy nagyon kritikus esetekben kómához vagy akár halálhoz vezethet. Ezekben az esetekben nem a cukor a fő probléma. "Még akkor is, ha a betegek csak fehérjét tartalmazó ételt fogyasztanak, az inzulintermelés fokozódik" - magyarázza Maechler.
Az ebben a mutációban szenvedőknél magas ammóniaszint alakul ki a vérben (hyperammonaemia), ami szintén súlyos hatással van az agy működésére. Ennek ugyanaz az oka, mivel a Mariagrazia Grimaldi PhD hallgató által vezetett kutatók be tudták mutatni: A mutáns GDH fehérje, amely mindig nyitott a gyorsítómolekula felé, az ammónia túltermeléséhez is vezet a májban.
Új kezelések lehetségesek
Jelenleg a veleszületett hiperinzulinizmus kezelési lehetőségeinek mély következményei vannak: a hasnyálmirigy szinte teljes eltávolításától - ami cukorbetegséghez vezet - a hasnyálmirigy-sejtek aktivitását szabályozó és súlyos mellékhatásokkal rendelkező molekulák beadásáig terjednek.
Az új tanulmány előkészítheti az utat az új kezelések előtt. "Legjobb esetben kifejleszthetünk egy olyan molekulát, amely gátolja a GDH fehérje gyorsítóját azáltal, hogy elfoglalja a fehérje megfelelő receptorát, ami csökkenti az inzulintermelést" - mondja Maechler. Az ilyen gyógyszer alkalmazható az elhízás kezelésében is: inzulin nélkül a szervezetben nem fog hízni. "A GDH fehérje lehetővé teheti az inzulintermelés szabályozását" - hangsúlyozza a kutató. „Ez etikai szempontból természetesen nagy kihívást jelentene, mivel ez a megoldás csábítóan egyszerűnek tűnik. De tudjuk, hogy a diéták bizonyos esetekben sikertelenek, és a gyomor megkerülése korántsem biztonságos megoldás. "
A fruktóz elősegítheti a 2-es típusú cukorbetegséget
Pierre Maechler csapata szintén kutatta a fruktóz szerepét a 2-es típusú cukorbetegség kialakulásában. Egy készülő publikációban a kutatók kimutatták, hogy ez a cukor túlérzékenységet okoz, ami megnövekedett inzulintermelésben nyilvánul meg. (**) Ez a felfedezés alátámasztja azt a feltételezést, hogy az élelmiszeriparban a fruktóz tömeges használata óta összefüggés van. 1980-as évek és a 2-es típusú cukorbetegség hirtelen növekedése néhány évvel később.
(*) M. Grimaldi és mtsai: A hiperinzulinizmusért/hiperammonémiáért felelős glutamát-dehidrogenáz S445L mutáció által okozott molekuláris diszfunkció azonosítása. Humán molekuláris genetika (2017). doi: 10,1093/hmg/ddx213
(PDF formátumban elérhető a médiaszakemberek számára az SNSF [email protected] címről)
(**) T. Brun és munkatársai: A krónikus fruktóz az AMPK és a P2Y receptorok által közvetített intra és extracelluláris ATP jelátvitel révén fokozza a béta-sejtek inzulin szekrécióját. Az Európai Szövetség a Diabétesz Kutatásáért 53. ülése (2017, benyújtva)