Mức đường huyết tăng nhẹ có thể gây ra những thay đổi lớn trong các tế bào sản xuất insulin

 

Có lẽ không có gì ngạc nhiên khi các tế bào beta của họ sau đó hoạt động rất khác so với các tế bào ở những người có mức đường huyết bình thường.

Điều đáng ngạc nhiên là những thay đổi trong hành vi của tế bào beta bắt đầu xảy ra khi mức đường huyết hầu như không tăng, vẫn nằm trong phạm vi tiền tiểu đường.

Gordon Weir, MD, điều tra viên cao cấp và là bác sĩ nhân viên cấp cao tại Trung tâm Tiểu đường Joslin cho biết: “Nồng độ glucose hơi cao này đủ để thực sự gây nhầm lẫn cho tế bào.

Trong một bài báo được xuất bản gần đây trên tạp chí Molecular Metabolism , phòng thí nghiệm của Weir đã đưa ra vô số dữ liệu mới về cách các tế bào beta hoạt động ở mức đường huyết tăng nhẹ.

Công trình cung cấp bằng chứng bổ sung quan trọng về tác dụng "độc tính của glucose" giúp thúc đẩy sự phát triển của cả bệnh tiểu đường loại 1 và loại 2.

Nghiên cứu tế bào beta ở chuột thí nghiệm có mức đường huyết tăng nhẹ, phòng thí nghiệm của Weir phát hiện ra những thay đổi trong biểu hiện gen không chỉ ảnh hưởng đến hoạt động của tế bào mà còn ảnh hưởng đến khả năng phân chia và phát triển của chúng, cũng như khả năng tự miễn dịch và viêm của chúng.

Weir, giáo sư y khoa tại Trường Y Harvard, từ lâu đã nghiên cứu một hiện tượng khó hiểu của bệnh tiểu đường loại 2 được gọi là giải phóng insulin giai đoạn đầu và cách giải phóng này bị tắt khi bệnh tiến triển.

Weir giải thích, ở những người khỏe mạnh có mức đường huyết bình thường, cơ thể phản ứng nhanh với đường bằng cách tiết insulin tăng đột biến.
May mắn thay, các tế bào cuối cùng cũng thức dậy và phản ứng với các kích thích khác đủ tốt để giữ lượng đường trong máu ở mức tiền tiểu đường.

Trong nghiên cứu trước đó, Weir và các cộng sự đã nghiên cứu hiện tượng này ở những con chuột được phẫu thuật thay đổi để tạo ra mức đường huyết hơi cao, và nhận thấy rằng các tế bào beta của chuột tiết ra ít insulin hơn.

Trong các thí nghiệm mới nhất của họ, nhóm Joslin đã sử dụng phương pháp tương tự cùng với các phương pháp "giải trình tự RNA" mạnh mẽ để tiết lộ các kiểu biểu hiện gen trong tế bào beta, bốn tuần hoặc mười tuần sau khi phẫu thuật. Weir cho biết: “Chúng tôi nhận thấy những thay đổi đáng kinh ngạc trong biểu hiện gen, và lượng glucose càng cao thì những thay đổi đó càng tồi tệ hơn.
Đúng như dự đoán, các gen liên quan đến bài tiết insulin hoạt động mạnh mẽ trong tế bào beta. Đáng chú ý hơn là những thay đổi mới được phát hiện trong biểu hiện gen có thể làm cho các tế bào dễ bị tổn thương hơn.

Một số thay đổi này có liên quan đến sự phát triển của tế bào - các tế bào beta khỏe mạnh có thể phản ứng với mức đường huyết tăng lên bằng cách tự sao chép, nhưng các tế bào này bị mắc kẹt khi chúng cố gắng phân chia.

Ngoài ra, các tế bào cho thấy nhiều khác biệt trong biểu hiện của các gen liên quan đến quá trình viêm tế bào và tự miễn dịch.

Trong bệnh tiểu đường loại 1, các tế bào miễn dịch được gọi là " tế bào T " bắt đầu tiêu diệt tế bào beta và mức đường huyết bắt đầu tăng lên.

Nhóm nghiên cứu của Weir phát hiện ra rằng ở những con chuột chỉ có mức đường huyết cao hơn một chút, các tế bào beta cho thấy sự gia tăng đáng kể trong biểu hiện của một số gen quan trọng liên quan đến tương tác tế bào T. Hiệu ứng đó có thể làm cho các tế bào beta trở thành mục tiêu tốt hơn cho cuộc tấn công tự miễn dịch, và do đó đẩy nhanh bệnh tật.

Phát hiện này có thể cải thiện sự hiểu biết về cái chết nhanh chóng của các tế bào beta mà bệnh nhân thường trải qua ngay trước khi họ được chẩn đoán mắc bệnh tiểu đường loại 1 , Weir nói.

Nó cũng có thể làm sáng tỏ thời kỳ "trăng mật" mà một số người trải qua sau khi được chẩn đoán, trong đó mức đường huyết của họ tương đối dễ kiểm soát.

Trong giai đoạn này, nếu các phương pháp điều trị bằng insulin có thể đưa các tế bào beta còn lại xuống mức glucose chỉ tăng nhẹ, các tế bào có thể hoạt động tốt hơn nhiều, ông nói.

Weir nói: Độc tính của glucose cũng có thể gây ra sự mất giải phóng insulin ở giai đoạn đầu khi bệnh tiểu đường loại 2 phát triển. Các nhà miễn dịch học thường đổ lỗi cho sự mất mát này là do các tế bào beta bị viêm, nhưng các nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng ít hơn một nửa số tế bào này dường như bị viêm.

Weir nói: “Vì vậy, bằng cách nào đó, những tế bào beta không có bằng chứng về chứng viêm lại không tiết ra đúng cách. "Chúng tôi nghĩ rằng những mức đường huyết cao hơn này đang gây ra rắc rối."

Nhiều bằng chứng hơn cho vai trò của mức đường huyết cao hơn trong bệnh tiểu đường loại 2 đến từ một nhóm nhỏ những người trải qua phẫu thuật cắt bỏ dạ dày được "chữa khỏi" bệnh tiểu đường và trở lại mức đường huyết khỏe mạnh. Ông nói: “Quá trình giải phóng insulin ở giai đoạn đầu của họ cũng trở lại bình thường, điều này hoàn toàn phù hợp với giả thuyết của chúng tôi.

Aref Ebrahimi, một sinh viên Harvard làm việc trong phòng thí nghiệm Weir, là tác giả chính của bài báo. Joslin's Jennifer Hollister-Lock, Brooke Sullivan, Ryohei Tsuchida và Susan Bonner-Weir là đồng tác giả. Hỗ trợ chính đến từ Viện Y tế Quốc gia, Quỹ Nghiên cứu và Sức khỏe và Trung tâm Nghiên cứu Bệnh tiểu đường của Joslin.