Sortering og udskillelse af insulin efter udløbsdato

En undersøgelse i Journal of Biological Chemistry beskriver en ny måde at bestemme alderen på pakker med insulinopbevaring, kendt som granulat, og belyser, hvordan deres alder påvirker deres frigivelse i blodbanen. Resultaterne kan hjælpe eksperter med bedre at forstå diabetes og finjustere behandlinger mod det.

Insulin er et hormon, der styrer sukkerniveauet, eller glukose, i blodbanen. Det udskilles af bugspytkirtlen i blodbanen, når blodsukkerniveauet stiger. Når insulin cirkulerer i blodbanen, muskler og andre celler absorberer glukose for at bruge det som brændstof, og derfor falder blodsukkerniveauet. Ved type 2 -diabetes, tidligere kendt som voksenstartet diabetes, denne proces mislykkes. Glukose ophobes i blodet, enten fordi bugspytkirtlen ikke kan producere nok insulin til at følge med sukkerindtag i kosten, eller fordi kirtlen simpelthen ikke fungerer som den skal.

Omkring hver tiende amerikaner og mere end 415 millioner mennesker verden over har diabetes, ifølge Centers for Disease Control and Prevention. Op til 95% af dem har type 2. Behandling kræver ofte smertefulde og hyppige insulininjektioner eller brug af mekaniske insulinpumper. Der er ingen kur.

Forskerne bemærkede i deres papir, at eksisterende behandlinger mod diabetes øger insulinsekretion uden hensyn til insulin granulatalder. "Derfor, "skrev de, "disse fremgangsmåder er kun effektive i en kort periode."

Insulin produceres af β-celler i bugspytkirtlen og opbevares i insulin granulat, som derefter organiseres i puljer og til sidst udskilles i blodbanen. Puljer af unge insulingranulater foretrækkes til udskillelse frem for puljer af gamle, af årsager, der stadig er uklare.

Forskerne, hvis arbejde blev offentliggjort i JBC, ønskede at lære mere om, hvordan bugspytkirtelceller kan skelne mellem puljer med unge eller gamle insulinkorn.

"Nuværende terapi tager ikke hensyn til eksistensen af ​​puljer, "sagde Melkam Kebede, en adjunkt ved University of Sydney, der havde tilsyn med undersøgelsen. "Ved evolution, de (bugspytkirtel) celler har bestemt, hvad de skal udskille, og hvad ikke. At forstå mekanismen og molekylære forskelle mellem puljerne vil helt sikkert føre os ind i noget meningsfuldt. "

I deres papir, forskerne beskriver en teknik, de udviklede til at skelne yngre insulinkorn fra ældre. Forskerne placerede et fluorescerende protein, kaldet Syncollin-dsRedE5TIMER, ind i nyoprettede insulingranuler og brugte en laser og detektor til at visualisere den markør. I yngre granulater, markøren udsender et grønt fluorescerende lys; som granulater bliver ældre, markøren begynder at udsende en rød fluorescens.

Forfatterne overvåget bevægelser og andre ændringer i insulin granulat puljer og så, at som forudsagt, både mus og humane celler frigiver fortrinsvis yngre insulin -granulatpuljer i blodbanen som reaktion på glucose.

Forskerne gik derefter ud for at lære mere om, hvordan bugspytkirtelceller sorterer insulingranulat i puljer og frigiver dem, når de oplever metabolisk stress. Bekymringen er, at under stress, "β-celler kan potentielt miste deres evne til at skelne unge (granulater) fra gamle, "skrev de i deres papir.

Teamet isolerede β-celler fra mus og simulerede kronisk lav, høje og normale blodsukkerniveauer og fundet forskellige glukoseniveauer bestemmer hvilke puljer af insulin granulat, ung eller gammel, udskilles. De så lignende resultater, da de brugte en fælles musemodel til type 2 -diabetes kendt som db/db -musen.

Disse fund er vigtige, Kebede sagde, fordi "alle de lægemidler, der påvirker insulinsekretion ... bare skubbe ethvert granulat inde i cellen og til sidst mislykkes."

Ældre insulin granulat nedbrydes naturligt i normalt fungerende betaceller, bemærkede hovedforfatter Belinda Yau fra University of Sydney, men, ved diabetes, en større procentdel af insulin granulat puljer udskilles, og der er et misforhold i, hvordan de frigives.

At være i stand til at visualisere insulinkorn, når de ældes og bedre forstå, hvordan deres alder påvirker deres sekretion, kan føre til opdagelse af nye biomarkører, der er i stand til at indikere udviklingen af ​​diabetes og kan hjælpe med oprettelsen af ​​terapier til type 2 -diabetes.

"Hvis vi kan forstå, hvad granulatet udgør og får dem til at gøre, hvad de gør, vi kan finde ud af en måde at målrette mod de ting, der bremser eller fremskynder deres sekretion, "Sagde Yau.