Sebagian besar dari sekitar enam juta pasien di Jerman yang menderita diabetes tipe 2 kelebihan berat badan. Efek insulin terganggu pada pasien ini. Penyebab resistensi insulin ini telah dicari terutama pada organ yang aktif secara metabolik untuk waktu yang lama. Para peneliti di Max Planck Institute for Heart and Lung Research di Bad Nauheim kini telah menunjukkan bahwa efek insulin pada lapisan sel pembuluh darah terdalam, endotelium, sangat penting untuk resistensi insulin dalam jaringan lemak dan otot. Molekul utama di sini adalah hormon adrenomedullin. Dengan penelitian ini, para peneliti berharap telah menemukan dasar untuk prinsip terapi baru untuk diabetes tipe 2. Tujuannya sekarang untuk mengembangkan zat yang secara khusus menargetkan pembuluh darah.
Pada sembilan dari sepuluh pasien dengan diabetes tipe 2, obesitas parah, yang dikenal sebagai adipositas, menyebabkan diabetes. Diabetes tipe 2 ditandai oleh fakta bahwa sel -sel tubuh tidak lagi mengambil glukosa yang cukup. Akibatnya, kadar glukosa dalam darah naik. Dalam proses ini, insulin kehilangan efeknya setidaknya sebagian, dan kami berbicara tentang resistensi insulin.
Untuk mengklarifikasi penyebab resistensi insulin pada pasien adiposa, penelitian telah berfokus terutama pada organ metabolik seperti hati, jaringan lemak, dan otot rangka. Dalam sel organ -organ ini, ada reseptor untuk insulin. Namun, belum ada pendekatan terapeutik yang dikembangkan untuk mengatasi resistensi insulin. Para peneliti dari Departemen Farmakologi di Max Planck Institute untuk Penelitian Jantung dan Paru -paru di Bad Nauheim menyelidiki peran lapisan sel terdalam dalam pembuluh darah, endotelium, dalam pengembangan diabetes tipe 2 bersamaan dengan obesitas dalam sebuah penelitian.
Meskipun telah diketahui bahwa reseptor insulin juga ada pada sel endotel, pentingnya dalam pengembangan diabetes telah diremehkan sampai sekarang. “Ketika insulin berlabuh ke reseptornya pada endotelium dan mengaktifkannya, ini mengarah pada perluasan pembuluh darah dan peningkatan permeabilitas dinding vaskular untuk insulin. Akibatnya, glukosa dan insulin dapat memasuki organ metabolik seperti hati seperti hati seperti hati seperti hati seperti hati seperti hati seperti hati seperti hati. dan otot, “menjelaskan Haaglim Cho, penulis pertama penelitian.
Studi yang dilakukan oleh para peneliti Nauheimer yang buruk sekarang telah menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa mekanisme ini dapat terganggu dalam kasus obesitas yang parah. Pada tikus yang menjadi gemuk melalui diet yang sangat kaya kalori, resistensi insulin berkembang setelah beberapa waktu, Cho menjelaskan lebih lanjut. “Kami dapat mengidentifikasi pengurangan aktivitas reseptor insulin pada endotelium sebagai penyebabnya.” Hasilnya menunjukkan bahwa resistensi insulin dalam endotelium menyebabkan pengurangan efek insulin di seluruh organisme, karena dua mekanisme yang dengannya insulin memasuki organ metabolisme kemudian terganggu.
Tapi apa penyebab perkembangan resistensi insulin pada endotelium? Eksperimen lebih lanjut menyebabkan para peneliti ke adrenomedullin. Hormon ini dilepaskan dari sel -sel lemak ke dalam darah khususnya pada orang yang kelebihan berat badan. “Kami menemukan efek yang sebanding pada tikus obesitas, yaitu bahwa kadar adrenomedullin dalam darah meningkat secara signifikan. Juga, protein lain, faktor komplemen H, meningkat dalam darah baik tikus dan manusia dengan obesitas. Penelitian kami menunjukkan bahwa kedua faktor tersebut Tingkatkan efeknya pada reseptor insulin, “jelas Cho.
Reseptor adrenomedullin menghambat reseptor insulin
Pada tikus sehat dan normal, insulin meningkatkan aliran darah ke otot dengan mengaktifkan reseptornya di bagian dalam pembuluh darah (endotelium) (ditunjukkan dengan warna merah, kiri). Akibatnya, insulin dan glukosa mencapai sel otot secara efisien, dan insulin meningkatkan penyerapan glukosa ke dalam sel otot. Ini menyebabkan pengurangan kadar glukosa darah. Pada tikus diabetes yang kelebihan berat badan (gambar tengah), ada resistensi insulin yang cukup besar dalam sistem pembuluh darah, yang berarti bahwa insulin memiliki sedikit efek pada aliran darah ke otot. Resistensi insulin dalam pembuluh darah ini disebabkan oleh peningkatan kadar adrenomedullin. Jika reseptor adrenomedullin dimatikan pada hewan diabetes yang kelebihan berat badan (kanan), adrenomedullin kehilangan efeknya dan resistensi insulin menurun secara signifikan. Insulin sekarang dapat, seperti dalam keadaan yang sehat, menyebabkan peningkatan perfusi otot yang signifikan, yang mengarah ke keadaan metabolisme yang lebih baik dengan berkurangnya kadar glukosa darah.
Pada tikus sehat dan normal, insulin meningkatkan aliran darah ke otot dengan mengaktifkan reseptornya di bagian dalam pembuluh darah (endotelium) (ditunjukkan dengan warna merah, kiri). Akibatnya, insulin dan glukosa mencapai sel otot secara efisien, dan insulin meningkatkan penyerapan glukosa ke dalam sel otot. Ini menyebabkan pengurangan kadar glukosa darah. Pada tikus diabetes yang kelebihan berat badan (gambar tengah), ada resistensi insulin yang cukup besar dalam sistem pembuluh darah, yang berarti bahwa insulin memiliki sedikit efek pada aliran darah ke otot. Resistensi insulin dalam pembuluh darah ini disebabkan oleh peningkatan kadar adrenomedullin. Jika reseptor adrenomedullin dimatikan pada hewan diabetes yang kelebihan berat badan (kanan), adrenomedullin kehilangan efeknya dan resistensi insulin menurun secara signifikan. Insulin sekarang dapat, seperti dalam keadaan yang sehat, menyebabkan peningkatan perfusi otot yang signifikan, yang mengarah ke keadaan metabolisme yang lebih baik dengan berkurangnya kadar glukosa darah.
Efek peningkatan konsentrasi adrenomedullin dan faktor komplemen H pada aktivitas insulin ditunjukkan dalam studi hewan pada tikus: kedua faktor mengaktifkan reseptor adrenomedullin pada endotelium secara sinergis, yaitu, mereka meningkatkan efek masing -masing. Reseptor adrenomedullin yang diaktifkan, pada gilirannya, sangat menghambat reseptor insulin. Akibatnya, efek insulin berkurang. “Kami dapat mengkonfirmasi temuan ini pada tikus yang sehat dan normal yang kami lakukan adrenomedullin. Ini juga menyebabkan resistensi insulin,” kata Cho. Sebaliknya, tikus di mana produksi adrenomedullin atau aktivasi reseptor adrenomedullin endotel untuk sementara diblokir melalui intervensi genetik menunjukkan metabolisme insulin yang normal, bahkan ketika mereka mengalami obesitas.
Stefan Offermanns, Direktur Departemen Farmakologi, merangkum temuan penelitian ini: “Data kami menunjukkan efek insulin pada pembuluh darah dan betapa pentingnya efek insulin pada pembuluh darah adalah untuk efek insulin sistemik.” Di atas segalanya, penelitian ini mengungkapkan mekanisme di mana resistensi insulin sistemik dari diabetes tipe 2 yang dipicu oleh obesitas sebagian besar didasarkan pada resistensi insulin dalam sistem vaskular. “Kami berharap bahwa dengan peningkatan pemahaman tentang diabetes tipe 2 yang disebabkan oleh adipositas, langkah pertama telah diambil menuju pengembangan zat baru yang dapat mengobati diabetes tipe 2,” jelas Offermanns. ”
Haaglim Cho, Chien-Ceng Lai, Rémy Bonnavion, Mohamad Wessam Alnouri, ShengPeng Wang, Kenneth Anthony Roquid, Haruya Kawase, Diana Campos, Min Chen, Lee S. Weinstein, Alfredo Martínez, Ario Looso, Miloslav Sanda, Stefan Offermanns
Di Jerman, penelitian hewan terutama dilakukan di bidang penelitian dasar, kedokteran dan kedokteran hewan. Penelitian hewan juga dapat diminta untuk mengidentifikasi faktor -faktor yang menimbulkan risiko bagi lingkungan. Toksisitas bahan kimia juga diselidiki menggunakan penelitian hewan. Ini adalah persyaratan hukum bahwa semua zat aktif diuji dalam eksperimen hewan untuk efektivitas dan efek samping.
