Kredit: Domain Publik Pixabay/CC0
Lebih dari satu abad telah berlalu sejak penemuan insulin, periode waktu di mana kekuatan terapeutik hormon telah meluas dan disempurnakan. Insulin adalah pengobatan penting untuk diabetes tipe 1 dan seringkali juga untuk diabetes tipe 2. Sekitar 8,4 juta orang Amerika menggunakan insulin, menurut American Diabetes Association.
Seratus tahun penelitian telah sangat memajukan pemahaman medis dan biokimia tentang cara kerja insulin dan apa yang terjadi jika kekurangannya, tetapi sebaliknya, bagaimana potensi hiper-responsivitas insulin yang fatal dicegah, tetap menjadi misteri yang terus ada.
Dalam sebuah studi baru, yang diterbitkan dalam Cell Metabolism edisi online 20 April 2023, tim ilmuwan di University of California San Diego School of Medicine, dengan rekan di tempat lain, menggambarkan pemain kunci dalam mekanisme pertahanan yang melindungi kita dari serangan berlebihan. insulin dalam tubuh.
“Meskipun insulin adalah salah satu hormon paling penting, yang kekurangannya dapat menyebabkan kematian, terlalu banyak insulin juga bisa mematikan,” kata penulis studi senior Michael Karin, Ph.D., Profesor Farmakologi dan Patologi Terhormat di UC San Diego School Kedokteran.
“Sementara tubuh kita menyesuaikan produksi insulin, pasien yang dirawat dengan insulin atau obat yang merangsang sekresi insulin sering mengalami hipoglikemia, suatu kondisi yang jika tidak dikenali dan tidak diobati dapat menyebabkan kejang, koma, dan bahkan kematian, yang secara kolektif menentukan suatu kondisi yang disebut insulin. terkejut.”
Hipoglikemia (gula darah rendah) adalah penyebab kematian yang signifikan di antara penderita diabetes.
Dalam studi baru, Karin, penulis pertama Li Gu, Ph.D., seorang sarjana pascadoktoral di lab Karin, dan rekannya menjelaskan “pertahanan alami tubuh atau katup pengaman” yang mengurangi risiko syok insulin.
Katup itu adalah enzim metabolisme yang disebut fruktosa-1,6-bifosfatase atau FBP1, yang bertindak untuk mengontrol glukoneogenesis, suatu proses di mana hati mensintesis glukosa (sumber energi utama yang digunakan oleh sel dan jaringan) selama tidur dan mengeluarkannya ke mempertahankan pasokan glukosa dalam aliran darah.
Beberapa obat antidiabetes, seperti metformin, menghambat glukoneogenesis tetapi tanpa efek buruk yang nyata. Anak-anak yang lahir dengan kelainan genetik langka di mana mereka tidak menghasilkan FBP1 yang cukup juga dapat tetap sehat dan berumur panjang.
Tetapi dalam kasus lain, ketika tubuh kekurangan glukosa atau karbohidrat, kekurangan FBP1 dapat menyebabkan hipoglikemia berat. Tanpa infus glukosa, kejang, koma, dan kemungkinan kematian dapat terjadi.
Memperparah dan mengacaukan masalah, defisiensi FPB1 dikombinasikan dengan kelaparan glukosa menghasilkan efek buruk yang tidak terkait dengan glukoneogenesis, seperti pembesaran hati berlemak, kerusakan hati ringan, dan peningkatan lipid darah atau lemak.
Untuk lebih memahami peran FBP1, peneliti membuat model tikus dengan defisiensi FBP1 spesifik hati, secara akurat meniru kondisi manusia. Seperti anak-anak yang kekurangan FBP1, tikus tampak normal dan sehat sampai berpuasa, yang dengan cepat mengakibatkan hipoglikemia berat dan kelainan hati serta hiperlipidemia yang dijelaskan di atas.
Gu dan rekan-rekannya menemukan bahwa FBP1 memiliki banyak peran. Selain berperan dalam konversi fruktosa menjadi glukosa, FBP1 memiliki fungsi kedua non-enzimatik tetapi kritis: menghambat protein kinase AKT, yang merupakan saluran utama aktivitas insulin.
“Pada dasarnya, FBP1 menjaga AKT tetap terkendali dan menjaga dari hiperresponsif insulin, syok hipoglikemik, dan penyakit hati berlemak akut,” kata penulis pertama Gu.
Bekerja sama dengan Yahui Zhu, ilmuwan tamu dari Universitas Chongqing di China dan penulis kedua studi tersebut, Gu mengembangkan peptida (rangkaian asam amino) yang berasal dari FBP1 yang mengganggu hubungan FBP1 dengan AKT dan protein lain yang menonaktifkan AKT.
“Peptida ini bekerja seperti mimetik insulin, mengaktifkan AKT,” kata Karin. “Ketika disuntikkan ke tikus yang telah dibuat resisten insulin, kondisi pra-diabetes yang sangat umum, karena konsumsi diet tinggi lemak yang berkepanjangan, peptida (dijuluki E7) dapat membalikkan resistensi insulin dan mengembalikan kontrol glikemik normal.”
Karin mengatakan para peneliti ingin mengembangkan lebih lanjut E7 sebagai alternatif insulin yang berguna secara klinis “karena kami memiliki banyak alasan untuk percaya bahwa itu tidak mungkin menyebabkan syok insulin.”
Informasi lebih lanjut: Li Gu et al, Fruktosa-1,6-bifosfatase adalah katup pengaman nonenzimatik yang membatasi aktivasi AKT untuk mencegah hiperresponsif insulin, Metabolisme Sel (2023). DOI: 10.1016/j.cmet.2023.03.021
Disediakan oleh University of California – San Diego
Kutipan: Terlalu banyak insulin bisa sama berbahayanya dengan terlalu sedikit (2023, April 22) diambil 22 April 2023 dari https://medicalxpress.com/news/2023-04-insulin-dangerous.html
Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari kesepakatan yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.