Znajdź zawartość

Choroby serca są silnie powiązane z otyłością i cukrzycą. Naukowcy uważają, że dzieje się tak, ponieważ wszystkie 3 obejmują przewlekły, lecz niezbyt intensywny stan zapalny. Szwajcarskie badania wydają się potwierdzać to przypuszczenie, ponieważ okazało się, że podawanie zmodyfikowanego kwasu żółciowego (INT-777) zapobiega miażdżycy. I to właśnie dzięki jego właściwościom przeciwzapalnym. Wiążąc się z receptorem TGR5 w błonie komórek jelit, INT-777 wzmaga wydzielanie glukagonopodobnego peptydu 1 (GLP-1). Sekrecja GLP-1 zachodzi zwykle pod wpływem jedzenia. Hormon pobudza wydzielanie insuliny. GLP-1 należy do grupy insulinotropowych hormonów jelitowych (tzw. inkretyn), które odgrywają ważną rolę w zakresie prawidłowego rozwoju i działania komórek beta wysp trzustkowych. Wydzielanie tych peptydów po doustnym obciążeniu glukozą warunkuje poposiłkowy wzrost wydzielania insuliny (efekt inkretynowy). Warto przypomnieć, że w ramach wcześniejszych eksperymentów szwajcarsko-włoski zespół w składzie Kristina Schoonjans i Johan Auwerx z Politechniki Federalnej w Lozannie oraz Roberto Pellicciari z Uniwersytetu w Perugii odkrył, że INT-777 chroni myszy karmione wysokotłuszczową paszą przed otyłością i cukrzycą. Ponieważ istnieją już leki dla diabetyków, które przedłużają aktywność GLP-1, ich połączenie ze wzmagającym wydzielanie GLP-1 zmodyfikowanym kwasem żółciowym stanowiłoby kuszącą terapeutycznie perspektywę. Analizując mechanizm działania INT-777, naukowcy zaczęli się zastanawiać, czy może on likwidować wszystkie stany zapalne, niezależnie od ich umiejscowienia w organizmie. Stąd pomysł, by zająć się miażdżycą. Dr Thijs Pols i Mitsunori Nomura (także z Politechniki w Lozannie) podali INT-777 myszom podatnym na miażdżycę. Okazało się, że znacznie ograniczono liczbę i wielkość powstających blaszek. W blaszkach miażdżycowych znajdują się makrofagi, dlatego wiedząc, że wywodzą się one z powstających w szpiku kostnym komórek prekursorowych, Szwajcarzy przeprowadzili dwa rodzaje przeszczepu szpiku: 1) od zdrowych myszy bez mutacji (typu dzikiego) oraz 2) gryzoni zmodyfikowanych w taki sposób, by nie występował u nich receptor TGR5 (związany z białkiem G receptor kwasu żółciowego). Okazało się, że tylko u osobników otrzymujących szpik zwierząt z 1. grupy leczenie INT-777 doprowadzało do zmniejszenia tworzenia się blaszek miażdżycowych. W ten sposób zdobyto dowód, że przeciwzapalne działanie INT-777 zachodzi za pośrednictwem receptora TGR5 w komórkach pochodzących ze szpiku.

Połączenie słodzików z cukrem wzmaga wydzielanie hormonu sygnalizującego sytość oraz pomaga kontrolować poziom cukru we krwi (Diabetes Care). Biorąc pod uwagę liczbę osób, które na co dzień używają sztucznych słodzików, jest niezwykle ważne, by prześledzić ich wpływ na metabolizm i wagę – przekonują dr Rebecca J. Brown i zespół z Narodowego Instytutu Cukrzycy oraz Chorób Trawiennych i Nerek. Ponieważ słodziki nie zawierają węglowodanów, Amerykanie zakładali, że nie powinny w żaden sposób oddziaływać na to, jak organizm zarządza glukozą. Istnieją jednak dowody, że słodziki uruchamiają sekrecję glukagonopodobnego peptydu-1 (ang. glucagon-like peptide-1, GLP-1). GLP-1 wydziela się w przewodzie pokarmowym i stanowi dla mózgu sygnał osiągnięcia sytości. Hamuje to apetyt i ogranicza spożycie kalorii. By dokładniej zbadać opisywane zjawisko, ekipa Brown zebrała grupę 22 zdrowych osób o prawidłowej wadze ciała. Przeszły one dwa doustne testy tolerancji glukozy, pozwalające ocenić, jak dobrze organizm metabolizuje cukier. Pacjent, który uprzednio pości przez parę godzin, musi wypić napój stanowiący wodny roztwór glukozy. Na 10 min przed jego spożyciem uczestnicy studium wychylali albo dietetyczny napój gazowany ze słodzikiem, albo taką samą ilość wody gazowanej. W obu przypadkach następował identyczny wzrost stężenia cukru we krwi. Naukowcy nie zauważyli, by w porównaniu do wody gazowanej, po wypiciu napoju ze słodzikiem przed testem wydzielało się znacząco więcej GLP-1. Studia na zwierzętach i ludziach wykazywały, że kiedy sztuczne słodziki są spożywane w pojedynkę (bez węglowodanów), nie uruchamia się wydzielanie glukagonopodobnego peptydu-1. Nasze dane [również] demonstrują, że słodziki współdziałają z glukozą, by wzmóc wydzielanie GLP-1 u zdrowych ochotników – podsumowuje Brown. Efekt występował po spożyciu mniej niż jednej puszki napoju. W przyszłości Amerykanie planują kolejne eksperymenty z osobami z cukrzycą typu 2. oraz innymi zaburzeniami metabolicznymi. Trzeba też zrozumieć, jakie znaczenie dla zdrowia ma wzmożone wydzielanie GLP-1.

Już od kilku lat leki wytwarzane przez zmodyfikowane genetycznie komórki należą do najważniejszych produktów rynku farmaceutycznego. Ostatnio jednak pojawia się coraz więcej pomysłów na wykorzystanie do leczenia całych, żywych komórek GMO. Najnowszym przykładem takiego podejścia jest mikroorganizm wytworzony przez naukowców z University of Delaware, który w testach na myszach okazał się skutecznym środkiem przeciwko cukrzycy. Pomysł zespołu dr. Johna Marcha polega na zastosowaniu bakterii E. coli, podstawowego elementu flory bakteryjnej przewodu pokarmowego. Genom tego mikroorganizmu wzbogacono o tzw. konstrukt genowy wytwarzający peptyd glukagonopodobny 1 (ang. glucagon-like peptide 1 - GLP-1), białko zdolne do stymulowania produkcji insuliny przez komórki żywiciela. Idea wykorzystania GLP-1 zamiast samej insuliny wynika z kilku czynników. Po pierwsze, insulina wytworzona we wnętrzu jelit byłaby bezużyteczna, gdyż nie wydostałaby się do krwiobiegu. Rok temu zespół dr. Marcha zaobserwował jednak, że w warunkach hodowli tkankowej można za pomocą GLP-1 wymusić produkcję insuliny w komórkach nabłonka jelit, czyli w miejscu, w którym normalnie ona nie powstaje (naturalnym miejscem jej syntezy jest trzustka). Powstający w takich warunkach hormon jest wydzielany do krwiobiegu, dzięki czemu działa na wszystkie tkanki organizmu. Konstrukt genowy stworzony przez badaczy z University of Delaware zaprojektowano tak, by reagował na stężenie glukozy w miejscu przebywania bakterii, a więc pośrednio także na jej zawartość w spożywanych pokarmach. Efektem takiego podejścia jest wytwarzanie przez bakterie insuliny w ilości odpowiadającej bieżącym potrzebom organizmu. Gdyby podobna terapia znalazła zastosowanie u ludzi, oznaczałoby to koniec kłopotliwego mierzenia poziomu cukru we krwi oraz dobierania dawki leku - zamiast tego kontrolowaniem terapii zajmowałyby się same bakterie. Eksperymentalny mikroorganizm przetestowano na myszach cierpiących na cukrzycę typu 1., tzn. wariant tej choroby polegający na niedostatecznej produkcji insuliny. Jak się okazało, po 80 dniach od spożycia pokarmu zawierającego lecznicze bakterie diabetyczne myszy zostały całkowicie wyleczone ze swojej choroby. Dotychczas nie ustalono z całkowitą pewnością, czy mechanizm wytwarzania insuliny in vivo jest identyczny z procesem obserwowanym w warunkach in vitro. Sam fakt wyleczenia cukrzycy jest jednak na tyle obiecujący, że możemy się spodziewać dalszych badań nad tym zagadnieniem. Gdyby efekty podobne do tych uzyskanych w testach na zwierzętach udało się uzyskać także w organizmie człowieka, mogłoby to oznaczać prawdziwy przełom w leczeniu cukrzycy. Któż z chorych chciałby bowiem regularnie mierzyć poziom glukozy i dobierać stosowną dawkę insuliny, gdyby mógł zamiast tego zjeść probiotyk zawierający terapeutyczne mikroorganizmy?