Khám phá mạch máu có thể ngăn ngừa bệnh tiểu đường
Những hiểu biết mới từ nghiên cứu về cách insulin thoát ra khỏi máu để chuyển hóa glucose trong tế bào có thể dẫn đến các phương pháp điều trị mới cho tình trạng kháng insulin, một tình trạng thường có trước bệnh tiểu đường loại 2.
Trong một bài báo đã được xuất bản trong Các Tạp chí Điều tra Lâm sàng, các nhà khoa học tại Đại học Vanderbilt ở Nashville, TN, báo cáo cách họ sử dụng một kỹ thuật hiển vi mới cùng với các mô hình toán học để đo trực tiếp và mô tả đặc điểm chuyển động của insulin khi nó đi qua thành mạch máu vào tế bào cơ xương ở chuột sống.
Phát hiện của họ cho thấy rằng cơ chế vận chuyển insulin khi nó rời khỏi các mạch máu nhỏ, hoặc mao mạch, trong mô cơ khác với cơ chế được đề xuất bởi các nghiên cứu trước đây.
Tác giả nghiên cứu cao cấp David H. Wasserman, giáo sư về sinh lý học và sinh lý học phân tử, giải thích: “Xác định cách insulin rời khỏi mao mạch,“ là điều cần thiết để hiểu và điều trị kháng insulin. ”
Kháng insulin có thể dẫn đến bệnh tiểu đường loại 2
Kháng insulin phát triển khi các tế bào tạo nên mô gan, chất béo và cơ bắp không phản ứng hiệu quả với insulin, loại hormone giúp chúng chuyển hóa glucose thành năng lượng. Tuyến tụy bù đắp bằng cách tạo ra nhiều insulin hơn để giữ cho glucose ở mức chính xác.
Nhưng theo thời gian, các tế bào tuyến tụy không thể theo kịp, lượng glucose tăng lên, và tiền tiểu đường và tiểu đường loại 2 phát triển. Đa số những người mắc bệnh tiểu đường đều mắc bệnh tiểu đường loại 2.
Hơn 30 triệu người trưởng thành ở Hoa Kỳ mắc bệnh tiểu đường, trong đó có hơn 7 triệu người chưa được chẩn đoán. 84 triệu người khác bị tiền tiểu đường.
Không rõ chính xác nguyên nhân gây ra kháng insulin, nhưng các nhà khoa học cho rằng không hoạt động thể chất và mang vác quá nặng là những nguyên nhân chính.
Hiểu chuyển động của insulin
Giáo sư Wasserman và các đồng nghiệp của ông lưu ý rằng “khả năng của insulin để kích thích sự hấp thụ glucose” trong các tế bào cơ “phụ thuộc vào tốc độ insulin đi qua lớp nội mạc”, là lớp mô mỏng lót các mạch máu và kiểm soát chuyển động. của các chất trong và ngoài máu.
Họ cũng lưu ý rằng có bằng chứng cho thấy sự suy giảm khả năng cung cấp insulin đến các tế bào cơ là một đặc điểm của “tình trạng kháng insulin do chế độ ăn uống”.
Do đó, việc mô tả đặc điểm cơ chế kiểm soát sự di chuyển của insulin qua lớp nội mạc “là rất quan trọng để hiểu được sự tiến triển của tình trạng kháng insulin”, họ lập luận, khi họ đặt ra mục tiêu nghiên cứu của mình.
Insulin di chuyển bằng cách "vận chuyển pha chất lỏng"
Một số nghiên cứu cho rằng cơ chế vận chuyển insulin là “bão hòa” - nghĩa là tốc độ giảm xuống khi mức insulin tăng lên và nó phụ thuộc vào sự hiện diện của các thụ thể insulin trên các tế bào của nội mô.
“Ngược lại,” các tác giả nghiên cứu lưu ý rằng phát hiện của họ “chứng minh một cách thuyết phục rằng sự di chuyển của insulin qua lớp nội mạc là không thể hàn gắn được và không cần đến thụ thể insulin”.
Với sự trợ giúp của kỹ thuật mà họ đã phát triển để theo dõi, hình ảnh và mô hình hóa sự chuyển động của insulin khi nó thoát ra khỏi mao mạch ở chuột sống, họ kết luận rằng cơ chế hoạt động theo "sự vận chuyển theo pha chất lỏng".
Phương thức vận chuyển này “có thể được thực hiện bằng cách chuyển động đối lưu của insulin” thông qua các điểm nối giữa các tế bào trong nội mô, hoặc “một quá trình mụn nước không đặc hiệu, hoặc kết hợp cả hai,” họ giải thích.
Các phát hiện có thể dẫn đến các phương pháp điều trị mới
Các nhà khoa học cho rằng một trong những lý do chính dẫn đến sự khác biệt giữa phát hiện của họ và những nghiên cứu trước đó là họ có thể đo trực tiếp sự di chuyển của insulin qua lớp nội mạc ở động vật sống, trái ngược với việc sử dụng "đơn lớp nuôi cấy" của tế bào nội mô. .
Việc nâng cao hiểu biết của chúng ta ở cấp độ tế bào và phân tử về cách insulin thoát ra khỏi mao mạch có thể dẫn đến những cách mới để đảo ngược tình trạng kháng insulin, bao gồm các loại thuốc dựa trên các phân tử nhỏ giúp tăng cường phân phối insulin và các phiên bản tổng hợp mới của insulin đến các tế bào cơ hiệu quả hơn.
Giáo sư Wasserman có ý kiến rằng kỹ thuật soi tia huỳnh quang và kính hiển vi mà họ đã phát triển để sử dụng trên động vật sống cũng có thể được sử dụng để nghiên cứu cách thuốc và các hormone khác thoát ra khỏi máu để đi vào các mô đích.
“Thành mao mạch cơ là một rào cản đáng kể đối với hoạt động của insulin trên cơ. Đây là bước giới hạn tốc độ đối với hoạt động của insulin trong cơ và là nơi điều hòa tiềm năng. "
GS David H. Wasserman
