Mózg jako nowy cel leczenia cukrzycy typu 1: rola leptyny w regulacji glikemii

Ponad dekadę temu naukowcy odkryli, że ostra powikłanie cukrzycy typu 1 – kwasica ketonowa (DKA) – może zostać opanowana za pomocą hormonu leptyny, nawet przy braku insuliny. Nowa analiza opublikowana 1 sierpnia 2025 roku w czasopiśmie Journal of Clinical Investigation wyjaśnia, jak leptyna oddziałuje na mózg i jak może zostać wykorzystana w przyszłości jako cel terapeutyczny.

Kwasica ketonowa rozwija się, gdy organizm nie jest w stanie produkować insuliny i zaczyna rozkładać tłuszcz jako źródło energii. Prowadzi to do zagrażającego życiu wzrostu poziomu glukozy i ketokwasów we krwi. Dotychczas standardem leczenia było podawanie insuliny.

Jednak według najnowszej analizy, opartej m.in. na badaniach prowadzonych w UW Medicine od 2011 roku, mózg odgrywa kluczową rolę w patogenezie DKA, zwłaszcza w sytuacji niedoboru insuliny.

– Gdy trzustka przestaje produkować insulinę, mózg odbiera to jako sygnał braku paliwa w organizmie – nawet jeśli w rzeczywistości tak nie jest. Ta informacja przekazywana jest m.in. przez niski poziom leptyny we krwi – wyjaśnia dr Michael Schwartz, profesor medycyny w Division of Metabolism, Endocrinology and Nutrition na University of Washington School of Medicine.

Leptyna, hormon wytwarzany przez komórki tłuszczowe, reguluje apetyt i masę ciała. Dociera ona z krwią do mózgu, a szczególnie do podwzgórza – ośrodka odpowiedzialnego za kontrolę jedzenia i gospodarki energetycznej. Niski poziom leptyny aktywuje mózgowe szlaki odpowiedzialne za mobilizację rezerw energetycznych, w tym produkcję glukozy i ciał ketonowych.

W 2011 roku zespół Schwartza odkrył, że podanie leptyny do mózgu szczurów i myszy z cukrzycą typu 1 powoduje normalizację poziomu glukozy i ketonów – mimo ciężkiego niedoboru insuliny. Efekt ten nie pojawił się od razu, ale po czterech dniach poziomy glukozy i ketonów wróciły do normy i utrzymywały się w granicach fizjologicznych.

– Najbardziej zdumiewające było to, że poziom cukru nie tylko spadł, ale pozostał stabilny – mówi Schwartz. – Kiedy próbowaliśmy go podnieść, ponownie spadał. Gdy próbowaliśmy go obniżyć, wracał do normy.

Te wyniki sugerują, że mózg może samodzielnie regulować poziom glukozy we krwi nawet bez obecności insuliny.

Początkowo środowisko naukowe nie wiedziało, jak interpretować te wyniki. – Dziś mamy dużo lepsze zrozumienie odkrycia, które w 2011 roku zostało w dużej mierze zignorowane – mówi Schwartz.

Schwartz planuje uzyskać zgodę FDA na rozpoczęcie badań klinicznych z udziałem ludzi, by sprawdzić, czy leptyna może normalizować poziom glukozy u pacjentów z cukrzycą typu 1.

Pozytywne wyniki tych badań mogłyby utorować drogę nowym terapiom celującym w mózg.

– To jedno z najbardziej ekscytujących odkryć w mojej karierze – powiedział współautor badania dr Irl Hirsch, profesor metabolizmu, endokrynologii i żywienia oraz przewodniczący zespołu leczenia cukrzycy w UW Medicine, sam chorujący na cukrzycę typu 1 od dzieciństwa. – Nie zrozumcie mnie źle, odkrycie insuliny 104 lata temu to jedno z największych osiągnięć XX wieku. Ale to – to może być kolejny krok. Być może lepsza droga.

Hirsch podkreśla, że zarządzanie cukrzycą typu 1 za pomocą insuliny to ogromne obciążenie dla pacjentów i ich rodzin. – Gdybyśmy mogli leczyć cukrzycę bez codziennych zastrzyków insuliny i ciągłego monitorowania glikemii, dla pacjentów byłoby to spełnienie marzeń – dodał Schwartz.

Jeśli mózg można przekonać, że rezerwy paliwa w organizmie nie są wyczerpane – lub jeśli możliwe będzie wyłączenie neuronów odpowiedzialnych za uruchamianie produkcji glukozy i ketonów – organizm zaprzestaje reakcji prowadzącej do ciężkiej hiperglikemii i DKA.

– Ta nowa koncepcja podważa utrwalone przekonanie, że jedyną przyczyną kwasicy ketonowej jest niedobór insuliny – podsumowuje Schwartz. – Pokazuje, że mózg odgrywa znaczącą rolę w rozwoju niekontrolowanej cukrzycy – i może stanowić klucz do nowych terapii.

Źródło: Journal of Clinical Investigation, „An unexpected role for the brain in the pathogenesis of diabetic ketoacidosis”
DOI: http://dx.doi.org/10.1172/JCI196357