Ο διαβήτης τύπου 2 επηρεάζει εκατοντάδες εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως και το ποσοστό επίπτωσης εξακολουθεί να αυξάνεται. Σε μια νέα μελέτη, ερευνητές από το Southwestern Medical Center του Πανεπιστημίου του Τέξας ανέφεραν ότι η τυπική γυναικεία σεξουαλική ορμόνη οιστρογόνο μπορεί να διεγείρει τα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα να παρέχουν ινσουλίνη στους μύες, μειώνοντας έτσι το σάκχαρο στο αίμα και αποτρέποντας τον διαβήτη τύπου 2. Αυτή η ανακάλυψη μπορεί τελικά να οδηγήσει σε νέες θεραπείες για τον διαβήτη τύπου 2. Τα σχετικά ερευνητικά αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο περιοδικό Nature Communications, με τίτλο «Endothalial ER Promotes glucose tolerance by enhancing endothermic insulin transport to skeletal muscle.
Ο Philip Shaul, MD, καθηγητής παιδιατρικής και διευθυντής του Κέντρου Παιδιατρικής Πνευμονικής και Αγγειακής Βιολογίας στο University of Texas Southwest Medical Center, είπε: «Αυτή η μελέτη σε ποντίκια αποκαλύπτει έναν νέο μηχανισμό που ενισχύει την παροχή ινσουλίνης στους μύες, όπου επεξεργάζεται το 80% της γλυκόζης του σώματος
Οι επιστήμονες γνώριζαν από καιρό ότι τα οιστρογόνα φαίνεται να προλαμβάνουν τον διαβήτη τύπου 2, μια ασθένεια που χαρακτηρίζεται από υψηλό σάκχαρο στο αίμα, που προκαλείται από την απώλεια της λειτουργίας της ινσουλίνης στο όργανο του σώματος που ελέγχει το σάκχαρο στο αίμα.
Για παράδειγμα, ο κίνδυνος διαβήτη τύπου 2 σε γυναίκες που μπαίνουν στην εμμηνόπαυση μετά από φυσική εμμηνόπαυση ή μέσω χειρουργικής αφαίρεσης των ωοθηκών που παράγουν οιστρογόνα είναι σημαντικά υψηλότερος από αυτόν σε προεμμηνοπαυσιακές γυναίκες και αυτός ο κίνδυνος μπορεί συνήθως να μειωθεί μέσω της θεραπείας ορμονικής υποκατάστασης. Ομοίως, ο υποδοχέας οιστρογόνων, ο οποίος ρυθμίζει τον ρόλο των οιστρογόνων στα κύτταρα, μεταλλάσσεται και γίνεται ανενεργός, καθιστώντας τους άνδρες πιο επιρρεπείς σε αυτή την ασθένεια.
Αν και οι μεταβολικές επιδράσεις των οιστρογόνων στους μυς και στον λιπώδη ιστό έχουν αποδειχθεί πλήρως, η επίδρασή τους στα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα είναι ακόμα άγνωστη. Για να μάθουν περισσότερες πληροφορίες, ο Δρ Shaul και οι συνεργάτες του διεξήγαγαν μια μελέτη σε ποντίκια, αφαιρώντας επιλεκτικά τους υποδοχείς οιστρογόνων από τα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα μέσω γενετικής τεχνολογίας. Όπως οι άνθρωποι που φέρουν μεταλλάξεις υποδοχέα οιστρογόνων, τα αρσενικά ποντίκια με αυτή την αλλαγή ανέπτυξαν διαβήτη τύπου 2 τρωκτικών.
Σε θηλυκά ποντίκια με ωοθηκεκτομή και δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά (σε υγιή ποντίκια, η θεραπεία με οιστρογόνα μπορεί να αναστρέψει τον διαβήτη τύπου 2), η επιλεκτική σίγαση του γονιδίου του υποδοχέα οιστρογόνου στα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα οδηγεί σε πλήρη απώλεια της αντιδιαβητικής δράσης των οιστρογόνων. Αυτά τα πειράματα δείχνουν ότι οι υποδοχείς οιστρογόνων παίζουν καθοριστικό ρόλο στη μείωση του σακχάρου στο αίμα στα ενδοθηλιακά κύτταρα αρσενικών και θηλυκών ποντικών.
Περαιτέρω πειράματα που διεξήχθησαν σε καλλιεργημένα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα in vivo έδειξαν ότι όταν τα οιστρογόνα διεγείρουν τους υποδοχείς οιστρογόνου στην επιφάνεια των αγγειακών ενδοθηλιακών κυττάρων, η ινσουλίνη μεταφέρεται εύκολα από τη μια πλευρά αυτών των κυττάρων στην άλλη. Στα ποντίκια, αυτή η επίδραση προκαλεί την είσοδο ινσουλίνης στους σκελετικούς μυς από το αίμα, το οποίο καταναλώνει την πλειονότητα της γλυκόζης στο σώμα.
Οι επιστήμονες γνώριζαν από καιρό ότι τα οιστρογόνα φαίνεται να προλαμβάνουν τον διαβήτη τύπου 2, μια ασθένεια που χαρακτηρίζεται από υψηλό σάκχαρο στο αίμα, που προκαλείται από την απώλεια της λειτουργίας της ινσουλίνης στο όργανο του σώματος που ελέγχει το σάκχαρο στο αίμα.
Για παράδειγμα, ο κίνδυνος διαβήτη τύπου 2 σε γυναίκες που μπαίνουν στην εμμηνόπαυση μετά από φυσική εμμηνόπαυση ή μέσω χειρουργικής αφαίρεσης των ωοθηκών που παράγουν οιστρογόνα είναι σημαντικά υψηλότερος από αυτόν σε προεμμηνοπαυσιακές γυναίκες και αυτός ο κίνδυνος μπορεί συνήθως να μειωθεί μέσω της θεραπείας ορμονικής υποκατάστασης. Ομοίως, ο υποδοχέας οιστρογόνων, ο οποίος ρυθμίζει τον ρόλο των οιστρογόνων στα κύτταρα, μεταλλάσσεται και γίνεται ανενεργός, καθιστώντας τους άνδρες πιο επιρρεπείς σε αυτή την ασθένεια.
Αν και οι μεταβολικές επιδράσεις των οιστρογόνων στους μυς και στον λιπώδη ιστό έχουν αποδειχθεί πλήρως, η επίδρασή τους στα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα είναι ακόμα άγνωστη. Για να μάθουν περισσότερες πληροφορίες, ο Δρ Shaul και οι συνεργάτες του διεξήγαγαν μια μελέτη σε ποντίκια, αφαιρώντας επιλεκτικά τους υποδοχείς οιστρογόνων από τα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα μέσω γενετικής τεχνολογίας. Όπως οι άνθρωποι που φέρουν μεταλλάξεις υποδοχέα οιστρογόνων, τα αρσενικά ποντίκια με αυτή την αλλαγή ανέπτυξαν διαβήτη τύπου 2 τρωκτικών.
Σε θηλυκά ποντίκια με ωοθηκεκτομή και δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά (σε υγιή ποντίκια, η θεραπεία με οιστρογόνα μπορεί να αναστρέψει τον διαβήτη τύπου 2), η επιλεκτική σίγαση του γονιδίου του υποδοχέα οιστρογόνου στα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα οδηγεί σε πλήρη απώλεια της αντιδιαβητικής δράσης των οιστρογόνων. Αυτά τα πειράματα δείχνουν ότι οι υποδοχείς οιστρογόνων παίζουν καθοριστικό ρόλο στη μείωση του σακχάρου στο αίμα στα ενδοθηλιακά κύτταρα αρσενικών και θηλυκών ποντικών.
Περαιτέρω πειράματα που διεξήχθησαν σε καλλιεργημένα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα in vivo έδειξαν ότι όταν τα οιστρογόνα διεγείρουν τους υποδοχείς οιστρογόνου στην επιφάνεια των αγγειακών ενδοθηλιακών κυττάρων, η ινσουλίνη μεταφέρεται εύκολα από τη μια πλευρά αυτών των κυττάρων στην άλλη. Στα ποντίκια, αυτή η επίδραση προκαλεί την είσοδο ινσουλίνης στους σκελετικούς μυς από το αίμα, το οποίο καταναλώνει την πλειονότητα της γλυκόζης στο σώμα.
Ενδοθηλιακό ER Δεν επηρεάζει την επαγόμενη από ινσουλίνη στρατολόγηση τριχοειδών αγγείων στους σκελετικούς μυς. Εικόνα από Nature Communications, 2023, doi: 10,1038/s41467-023-40562-w.
Μετά από προσεκτική παρατήρηση, διαπιστώθηκε ότι μια πρωτεΐνη που ονομάζεται νεξίνη διαλογής 5 (SNX5) έπαιξε κρίσιμο ρόλο σε αυτή τη διαδικασία. Αυτοί οι συγγραφείς βρήκαν ότι η χρήση γενετικής τεχνολογίας για την απενεργοποίηση αυτής της πρωτεΐνης στα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια της ικανότητας των οιστρογόνων να διεγείρουν τη μεταφορά ινσουλίνης, κάτι παρόμοιο με το αποτέλεσμα της αφαίρεσης των υποδοχέων οιστρογόνων.
Ο Δρ Shaul είπε ότι αυτά τα ευρήματα συλλογικά δείχνουν ότι η επίδραση των οιστρογόνων στα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα είναι ζωτικής σημασίας για την παροχή ινσουλίνης στους σκελετικούς μύες, είτε σε θηλυκά είτε σε αρσενικά ποντίκια, όπου η ινσουλίνη μπορεί να μειώσει τη γλυκόζη. Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να προσδιοριστεί από πού προέρχεται το οιστρογόνο που προωθεί τη μεταφορά της ινσουλίνης στους μύες στους άνδρες. Είπε ότι μέσω της χρήσης μηχανισμών που ευνοούν τη μεταφορά ινσουλίνης στα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα, οι επιστήμονες μπορεί τελικά να αναπτύξουν νέες θεραπείες για τον διαβήτη τύπου 2.
Ο Δρ Shaul είπε ότι αυτά τα ευρήματα συλλογικά δείχνουν ότι η επίδραση των οιστρογόνων στα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα είναι ζωτικής σημασίας για την παροχή ινσουλίνης στους σκελετικούς μύες, είτε σε θηλυκά είτε σε αρσενικά ποντίκια, όπου η ινσουλίνη μπορεί να μειώσει τη γλυκόζη. Απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να προσδιοριστεί από πού προέρχεται το οιστρογόνο που προωθεί τη μεταφορά της ινσουλίνης στους μύες στους άνδρες. Είπε ότι μέσω της χρήσης μηχανισμών που ευνοούν τη μεταφορά ινσουλίνης στα αγγειακά ενδοθηλιακά κύτταρα, οι επιστήμονες μπορεί τελικά να αναπτύξουν νέες θεραπείες για τον διαβήτη τύπου 2.
