Diabete: il targeting di questa proteina potrebbe prevenire l'ipoglicemia?
Le persone con diabete di tipo 1 o 2 che assumono insulina hanno un rischio maggiore di sviluppare ipoglicemia o bassi livelli di zucchero nel sangue. Ora, uno studio su come funziona una proteina nel pancreas potrebbe portare a nuovi trattamenti per la protezione contro la condizione potenzialmente pericolosa per la vita.
La dottoressa Gina L. C. Yosten, assistente professore di farmacologia e fisiologia alla Saint Louis University nel Missouri, e il suo team hanno scoperto la proteina, che ha il nome di neuronostatina, in un lavoro precedente.
Hanno scoperto che la neuronostatina potrebbe prevenire l'ipoglicemia inducendo il pancreas ad aumentare la glicemia in due modi. Un modo è produrre meno insulina, che è un ormone che riduce lo zucchero nel sangue, e l'altro è produrre più glucagone, un ormone che aumenta lo zucchero nel sangue.
Nell'indagine più recente, gli scienziati hanno dimostrato che l'iniezione di neuronostatina nei ratti ha aumentato i livelli di zucchero nel sangue degli animali.
Hanno anche scoperto che un basso livello di zucchero nel sangue fa sì che il tessuto pancreatico umano rilasci più neuronostatina e che il trattamento con glucagone innesca un maggiore rilascio di neuronostatina.
Il team afferma che, con ulteriori ricerche, questi risultati potrebbero portare la neuronostatina a diventare un obiettivo per i farmaci per prevenire e curare l'ipoglicemia nelle persone con diabete di tipo 1 e di tipo 2.
Lo studio è stato presentato all'incontro annuale dell'American Physiological Society durante l'incontro interdisciplinare Experimental Biology 2019, che si terrà dal 6 al 9 aprile a Orlando, FL.
"Ci sono pochissime opzioni", dice Stephen Grote, uno studente di dottorato nel gruppo del dottor Yosten, "per prevenire l'ipoglicemia o trattare l'inconsapevolezza dell'ipoglicemia oltre a evitare il più possibile il basso livello di zucchero nel sangue".
"Capire cosa fa la neuronostatina e come funziona fornirà informazioni preziose per prevenire l'ipoglicemia e fornirà una conoscenza più completa su come il pancreas gestisce normalmente lo zucchero nel sangue", aggiunge.
Diabete e pancreas
Il diabete insorge perché il corpo ha problemi a produrre o utilizzare l'insulina, che è un ormone che aiuta le cellule ad assorbire il glucosio, o zucchero nel sangue, e ad usarlo per produrre energia.
Senza un trattamento efficace, il diabete provoca glicemia alta o iperglicemia, che può portare a insufficienza renale, cecità, ictus, infarto e amputazione dei piedi e della parte inferiore delle gambe.
Esistono due tipi principali di diabete: tipo 1 e tipo 2. La stragrande maggioranza delle persone con diabete ha il tipo 2.
Nel diabete di tipo 1, il corpo non produce abbastanza insulina, quindi le persone con questo tipo devono assumere insulina ogni giorno per impedire che il loro zucchero nel sangue salga a livelli pericolosi.
Nel diabete di tipo 2, le cellule del corpo non possono utilizzare efficacemente l'insulina. Il pancreas cerca di rimediare producendo ancora più insulina, ma, alla fine, questo non è sufficiente e le persone devono assumere insulina extra per controllare la glicemia.
Secondo l'Organizzazione mondiale della sanità (OMS), il numero di persone affette da diabete in tutto il mondo è passato da 108 a 422 milioni nel periodo 1980-2014.
Negli Stati Uniti ci sono circa 30 milioni di persone con diabete, di cui il 90-95% ha il tipo 2.
Necessità di trattamenti migliori
Le persone con diabete che assumono troppa insulina possono sperimentare un basso livello di zucchero nel sangue che può lasciarle vertigini e assonnate. Se i loro livelli di zucchero continuano a diminuire, c'è un alto rischio che seguiranno sintomi più gravi, comprese convulsioni e perdita di coscienza.
Esiste anche il rischio che episodi di ipoglicemia possano svilupparsi in un circolo vizioso di gravità crescente, poiché la condizione può ridurre la capacità delle persone di notare i sintomi e, di conseguenza, la possibilità di intervenire.
È quindi necessario migliorare i trattamenti e una più profonda comprensione di come si sviluppa l'ipoglicemia nel diabete.
Nel nuovo studio, il Dr.Yosten e il suo team hanno mostrato come la neuronostatina ha aumentato il glucagone interagendo con alcuni tipi di proteine recettoriali nelle cellule alfa del pancreas che rilasciano l'ormone.
Inoltre, hanno dimostrato che, in risposta a livelli di glucosio più elevati, la neuronostatina riduce la produzione di insulina da parte delle cellule beta pancreatiche.
In un abstract di una riunione sullo studio, il team osserva che ciò ha suggerito che la neuronostatina "è una componente pancreatica della risposta controregolatrice all'ipoglicemia".
A conferma di ciò, i ricercatori hanno poi dimostrato che l'infusione di neuronostatina nei ratti maschi per 30 minuti “aumenta sostanzialmente” i loro livelli di glucosio nel sangue.
Inoltre, il trattamento con neuronostatina ha rallentato la clearance del glucosio e ridotto la produzione di insulina in risposta all'iperglicemia.
Ulteriori test hanno anche rivelato che le cellule pancreatiche esposte a un basso livello di glucosio rilasciavano neuronostatina e che la glicemia a digiuno aumentava i livelli ematici di neuronostatina nei ratti.
Potenziale di protezione contro l'ipoglicemia
I ricercatori affermano che gli scienziati devono ora fare ulteriori studi per confermare che la neuronostatina può prevenire o invertire l'ipoglicemia e per scoprire quali meccanismi e vie di segnalazione utilizza il corpo.
"Proponiamo", osservano, "che [la neuronostatina] potrebbe rappresentare un nuovo obiettivo terapeutico per il trattamento e la prevenzione dell'ipoglicemia nel diabete".
Il team sta portando avanti il suo lavoro per scoprire come il corpo controlla la neuronostatina e come interagisce con i meccanismi di rilascio di insulina e glucagone nel pancreas.
"La neuronostatina è un fattore davvero nuovo", spiega Grote, "e tutto ciò che troviamo su di essa spinge la nostra conoscenza del suo potenziale terapeutico solo un po 'più in là".
"Riteniamo che lo studio della neuronostatina potrebbe alla fine rivelare un modo per usarla per aiutare a prevenire e invertire i cicli viziosi di ipoglicemia aiutando il corpo a rispondere in modo appropriato al basso livello di zucchero nel sangue con più glucagone".
Stephen Grote
