Forscher sagen, dass sie jetzt ein 3-D-Bild davon haben, wie Insulin mit Zellen kommuniziert. Sie hoffen, dass dies zu einem besseren synthetischen Insulin führt.
Insulin wird oft als eines der stärksten Hormone im menschlichen Körper bezeichnet. Ohne es kann der menschliche Körper einfach nicht funktionieren.
Zu wenig oder zu viel Insulin kann zu hohen bzw. niedrigen Blutzuckerspiegeln führen.
Das kann verheerend für die Fähigkeit sein, selbst die einfachsten Aufgaben physisch oder psychisch auszuführen.
Trotz eines Dutzend Optionen für synthetisches Insulin auf dem heutigen Pharmamarkt stehen Menschen mit Typ-1- oder Typ-2-Diabetes immer noch täglich vor einer Reihe von Herausforderungen, da hergestelltes Insulin im Vergleich zu Insulin aus der Bauchspeicheldrüse verblasst.
Forscher hoffen jedoch, dass eine kürzlich entdeckte Entdeckung letztendlich die Funktion von synthetischem Insulin verbessern wird.
Durch die kombinierte Arbeit von Experten für Struktur- und Zellbiologie mit Spezialisten für Kryo-Elektronenmikroskopie und einem Insulinrezeptor-Spezialisten wurde das erste 3D-Bild erstellt, das genau zeigt, wie Insulin mit Zellen im Körper kommuniziert. Es wurde kürzlich erstellt.
„Aktuelle Insulintherapien sind suboptimal, da sie ohne dieses fehlende Puzzleteil entwickelt wurden“, erklärte Mike Lawrence, außerordentlicher Professor am Walter & Eliza Hall Institut für medizinische Forschung in Australien und Autor der Studie.
„Zusammen mit unseren Mitarbeitern in Deutschland haben wir das erste endgültige 3-D-Bild der Art und Weise erstellt, wie Insulin an die Oberfläche von Zellen bindet, um die wichtigen Anweisungen für die Aufnahme von Zucker aus dem Blut erfolgreich zu übertragen.“er sagte.
Lawrence fügt hinzu, dass, obwohl seit langem bekannt ist, dass Insulin den Zellen signalisiert, den Blutzuckerspiegel durch Bindung an einen Rezeptor zu senken, unbekannt war, was während dieser Interaktion tatsächlich geschah.
Diese Forschung und die daraus resultierenden 3-D-Bilder wurden teilweise vom Australian National Health and Medical Research Council finanziert und zeigen genau, wie Insulin Zellen im Blutkreislauf auslöst, um den Blutzuckerspiegel zu senken.
Neben Forschern des Walter & Eliza Hall Instituts für medizinische Forschung gehörten zu den weiteren Teilen dieses Forschungsteams das Pharmaunternehmen Sanofi-Aventis Deutschland GmbH und das Europäische Labor für Molekularbiologie EMBL in Deutschland.
"Wir hatten noch nie zuvor die detaillierten Veränderungen im Rezeptor selbst gesehen, die bestätigten, dass Insulin erfolgreich die Nachricht übermittelt hat, dass die Zelle Zucker aus dem Blut aufnehmen soll", sagte Lawrence.
„Meine Kollegen am Institut haben sorgfältig einzelne Insulinproben entwickelt, die an Rezeptoren gebunden sind, damit unsere Mitarbeiter in Heidelberg mithilfe der Kryo-Elektronenmikroskopie Hunderttausende hochauflösender Schnappschüsse dieser Proben aufnehmen können“, fügte er hinzu.
Die Forscher kombinierten dann 700.000 zweidimensionale Schnappschüsse zu einem dreidimensionalen Bild, das genau zeigte, wie es aussieht, wenn Insulin an einen Rezeptor bindet.
"Zu diesem Zeitpunkt wussten wir, dass wir über die erforderlichen Informationen verfügen, um verbesserte Insulintherapien zu entwickeln, mit denen sichergestellt werden kann, dass die Zellen korrekt reagieren und die Funktionen zur Senkung des Blutzuckerspiegels ausführen", sagte Lawrence.
Die Hoffnung ist, dass diese Entdeckung es Pharmaunternehmen ermöglicht, die Funktionsweise von synthetischem Insulin im Körper zu verbessern.
Dies würde im Idealfall die Wahrscheinlichkeit eines niedrigen und hohen Blutzuckerspiegels verringern und es synthetischem Insulin ermöglichen, mehr wie das von der Bauchspeicheldrüse bei einer Person ohne Diabetes produzierte Insulin zu funktionieren.
Eine der größten Herausforderungen für Menschen mit Diabetes, die Insulin ins Gesicht nehmen, besteht darin, dass bereits eine halbe Einheit mehr als erforderlich zu Hypoglykämie oder niedrigem Blutzucker führen kann.
Die Bestimmung, wie viel Insulin zu nehmen ist und wann es einzunehmen ist, ist eine komplizierte Schätzung. Sie basiert auf Kohlenhydraten, Fett, Eiweiß, Bewegung, Stress und darauf, wie es zu Insulin beitragen kann, das nach der letzten Insulininjektion noch in ihrem Blutkreislauf aktiv ist.
Variablen - einschließlich Aktivität, Stress, Menstruationszyklen, Adrenalin, Koffein und einige Medikamente wie Steroide - wirken sich schnell auf den Insulinbedarf aus. Die heutigen Insulinangebote funktionieren jedoch nicht schnell oder präzise genug, um diese täglichen Variablen leicht zu kompensieren.
Wird dieses neue Verständnis darüber, wie Insulin die Reaktion von Zellen auslöst und den Blutzucker senkt, zur Entwicklung besserer Insulintherapien für Menschen mit Diabetes führen?
Einige Experten sind skeptisch.
„Diese Art der Entdeckung erweitert das Wissen über die Wirkungsweise von Insulin“ Gary Scheiner, MS, CDE zertifizierter Diabetesberater und Autor des Buches “ Denken Sie wie eine Bauchspeicheldrüse ", sagte GesundLinie." In Kombination mit anderen Forschungsergebnissen kann dies zu einem besseren Verständnis der Mechanismen hinter Diabetes führen. "
Scheiner, der seit mehr als 30 Jahren mit Typ-1-Diabetes lebt, bezweifelt jedoch, dass diese Forschung allein die heute hergestellten Insulinoptionen erheblich verändern wird.
„Es ist ein kleiner Sprung zu sagen, dass dies zumindest kurzfristig zu besseren Therapien führen wird“, sagte er. „Wir müssen immer noch die richtigen Insulinmengen zum richtigen Zeitpunkt an die richtigen Gewebe liefernum den Glukosespiegel effektiv zu kontrollieren… und das ist eine ganz andere Geschichte. “
Bestehende Forschungen zu „auf Glukose ansprechendem“ oder „intelligentem“ Insulin haben laut der Pharmaunternehmen endlich an Dynamik und Finanzierung gewonnen. GesundLinies DiabetesMine .
„Intelligentes“ Insulin würde den Blutzucker idealerweise nur aktivieren und senken, wenn es durch steigenden Blutzucker ausgelöst wird, wodurch hoffentlich das Risiko hypoglykämischer Ereignisse verhindert wird.
Die weltweiten Pharmakonzerne, darunter Novo Nordisk, Merck, Sanofi und Eli Lilly and Company, sind jedoch weit davon entfernt, Versuche am Menschen durchzuführen oder ein Produkt bei der US-amerikanischen Food and Drug Administration FDA einzureichen.
Trotzdem ist Lawrence zuversichtlich, dass seine jüngsten Forschungen das in Zukunft hergestellte Insulin erheblich verbessern und es ermöglichen werden, das Insulin des menschlichen Körpers genauer nachzuahmen.
"In Zukunft können Pharmaunternehmen unsere Daten als" Blaupause "für die Entwicklung von Therapien verwenden, die die Insulinaufnahme des Körpers optimieren", sagte er.
