Nowe badania z Duke University School of Medicine podważają dotychczasowe poglądy na temat regulacji glikemii i wskazują na nieoczekiwanego sprzymierzeńca w walce z cukrzycą typu 2.
Praca opublikowana 19 września w Science Advances pokazuje, że komórki alfa trzustki – dotąd uznawane wyłącznie za producentów glukagonu, hormonu podnoszącego poziom glukozy we krwi podczas głodzenia lub wysiłku – wytwarzają także GLP-1. Ten hormon, stymulujący komórki beta do wydzielania insuliny, jest naśladowany przez popularne leki przeciwcukrzycowe, takie jak semaglutyd (Ozempic) czy tirzepatyd (Mounjaro).
Badacze z Duke, wykorzystując spektrometrię mas, odkryli, że ludzkie komórki alfa produkują znacznie więcej bioaktywnego GLP-1 niż sądzono wcześniej. Analiza tkanek trzustki od myszy i ludzi w różnym wieku, masie ciała i stanie metabolicznym ujawniła, że produkcja GLP-1 w komórkach alfa jest ściśle powiązana z sekrecją insuliny.
Według dr. Jonathana Campbella, kierującego badaniami, komórki alfa wykazują zaskakującą plastyczność – mogą przełączać się między produkcją glukagonu i GLP-1, wspierając w ten sposób równowagę glikemii.
Mechanizm przełączania
W doświadczeniach na myszach blokada produkcji glukagonu nie osłabiła, lecz nasiliła wydzielanie insuliny. Komórki alfa zwiększyły wówczas syntezę GLP-1, co poprawiło kontrolę glikemii.
Dalsze testy pokazały, że manipulowanie enzymami PC2 (odpowiedzialnym za produkcję glukagonu) i PC1 (kluczowym dla GLP-1) może zmieniać wydajność wydzielania insuliny. Zablokowanie PC2 nasilało aktywność PC1 i poprawiało kontrolę poziomu glukozy, natomiast jednoczesne usunięcie obu enzymów powodowało spadek wydzielania insuliny i wzrost glikemii.
Znaczenie kliniczne
Choć GLP-1 jest głównie wytwarzany w jelicie, badanie potwierdza, że także trzustka może być źródłem jego wydzielania do krwi po posiłku. Zwiększa to insulinę, zmniejsza glukagon i sprzyja obniżaniu poziomu cukru we krwi.
Odkrycie to otwiera nowe perspektywy terapii cukrzycy typu 2. W przyszłości możliwe będzie farmakologiczne lub dietetyczne zwiększanie aktywności komórek alfa w kierunku produkcji GLP-1, co mogłoby stanowić bardziej fizjologiczny sposób wspierania wydzielania insuliny niż dotychczasowe terapie.
Zespół badawczy opracował także wysoce specyficzny test oparty na spektrometrii mas, pozwalający wykrywać wyłącznie bioaktywną formę GLP-1, odpowiedzialną za stymulację komórek beta, a nie jej nieaktywne fragmenty.
Jak podkreślają autorzy, organizm posiada „plan awaryjny” – w sytuacjach stresu metabolicznego komórki alfa mogą przełączyć się z produkcji glukagonu na GLP-1, zapewniając skuteczniejszą kontrolę glikemii.
Źródło: Science Advances, „α cells use both PC1/3 and PC2 to process proglucagon peptides and control insulin secretion”
DOI: http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.ady8048
