Cukrzyca kojarzona jest przede wszystkim z przewlekle podwyższonym poziomem glukozy i odległymi powikłaniami - niewydolnością nerek, utratą wzroku czy chorobami naczyń prowadzącymi do amputacji kończyn. To właśnie te konsekwencje przez lata skupiały uwagę lekarzy i naukowców, próbujących ograniczyć skutki nadmiernej glikemii i poprawić skuteczność terapii insulinowych.

Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis zwracają jednak uwagę na inne, bardziej bezpośrednie zagrożenie, jakim jest hipoglikemia - nagły i gwałtowny spadek poziomu cukru we krwi. Może on pojawić się jako efekt leczenia insuliną lub lekami pobudzającymi komórki beta do pracy. Epizody hipoglikemii stanowią jedno z najpoważniejszych i najbardziej niedocenianych powikłań cukrzycy, które wymaga nowych rozwiązań terapeutycznych.

- W takich momentach tkanki organizmu, a zwłaszcza mózg, zaczynają dosłownie głodować. Jeśli nie zostanie udzielona szybka pomoc, hipoglikemia może prowadzić do utraty przytomności, śpiączki, a nawet śmierci - wyjaśnia Mohammad Pourhosseinzadeh, doktorant i student medycyny z UC Davis.

Tajemnica komórek delta

Wyspy Langerhansa w trzustce to mikroskopijne struktury złożone z kilku typów komórek, które wspólnie kontrolują poziom cukru we krwi. Najwięcej jest komórek beta - to one produkują insulinę, hormon obniżający stężenie glukozy. W cukrzycy typu 1 układ odpornościowy niszczy komórki beta, a w typie 2 wydzielają one insuliny zbyt mało i stają się mniej wrażliwe na bodźce. Dlatego pacjenci potrzebują zastrzyków z insuliną albo leków wspomagających jej wydzielanie.

Znacznie mniej uwagi poświęcano komórkom delta, które stanowią zaledwie ok. 5 proc. wysp Langerhansa. Przez lata wiedziano jedynie, że wytwarzają one hormon zwany somatostatyną, ale jego znaczenie dla regulacji poziomu glukozy pozostawało niejasne. Dopiero badania prof. Marka Huisinga i jego zespołu z UC Davis pokazały, że pełnią one ważniejszą rolę niż sądzono. W 2015 r. odkryto, że komórki beta, oprócz insuliny, uwalniają też sygnał w postaci hormonu o nazwie urokortyna-3. Działa on na komórki delta, które w odpowiedzi zaczynają wydzielać somatostatynę. A ta działa jak hamulec - daje sygnał komórkom beta, by na chwilę przerwały produkcję insuliny.

Kilka lat później, w 2024 r., badania na myszach potwierdziły, że bez komórek delta układ glukozowy traci stabilność. Zwierzęta pozbawione tych komórek miały stale obniżony poziom cukru - o ok. 1/5 - ponieważ brakowało im somatostatyny ograniczającej wydzielanie insuliny. To jasno pokazało, że delta komórki nie są marginesem układu, lecz ważnym elementem zabezpieczającym przed zbyt gwałtownym spadkiem poziomu glukozy.

Dodatkowo wiadomo, że u osób z cukrzycą poziom urokortyny-3 bywa niższy, a to oznacza, że mechanizm aktywujący komórki delta działa słabiej. W praktyce ich rola ochronna zostaje ograniczona, a pacjenci stają się bardziej narażeni na epizody hipoglikemii.

Trzustka jak w orkiestrze

Nowa praca, opublikowana w PNAS, ujawnia kolejny, fascynujący element tej układanki. Pourhosseinzadeh wykazał, że komórki beta i delta nie tylko wymieniają się sygnałami chemicznymi, ale także pulsują w rytmie zsynchronizowanych impulsów wapniowych. To właśnie wzrost stężenia jonów wapniowych w komórkach beta - towarzyszący wyrzutowi insuliny - przenosi się błyskawicznie do sąsiadujących komórek delta.

Sygnał ten rozchodzi się dzięki tzw. połączeniom szczelinowym (neksus) - elektrycznym mostkom tworzonym przez białko koneksynę 36. To bardzo podobny mechanizm jak ten, który sprawia, że serce kurczy się w idealnym rytmie: fale elektryczne rozchodzą się pomiędzy komórkami mięśniowymi, wymuszając synchroniczny skurcz.

W trzustce działa to jak "uderzenie w dwóch aktach". Najpierw szybki sygnał elektryczny dociera do komórek delta, przygotowując je do reakcji. Następnie, po ok. pół minuty, komórki beta uwalniają urokortynę-3, która wzmacnia odpowiedź i wyzwala wyrzut somatostatyny. Dopiero połączenie obu sygnałów sprawia, że komórki delta skutecznie hamują dalsze wydzielanie insuliny, chroniąc organizm przed hipoglikemią.

Nadzieja na nowe terapie

Zaburzenia tego subtelnego systemu mogą tłumaczyć, dlaczego u chorych na cukrzycę mechanizmy obronne przed hipoglikemią są niewydolne. Jeżeli uda się przywrócić lub wzmocnić sygnalizację urokortyny-3 i aktywność komórek delta, możliwe będzie ograniczenie ryzyka nagłych, groźnych spadków glukozy.

- Badamy obecnie, jak ten mechanizm - ta swoista kombinacja szybkiego sygnału elektrycznego i wolniejszego sygnału hormonalnego - można wykorzystać, aby istniejące leki działały lepiej - podkreśla prof. Huising.

To odkrycie otwiera nową perspektywę: zamiast skupiać się wyłącznie na zwiększaniu podaży insuliny, można równocześnie wzmacniać naturalne hamulce, które zapobiegają jej nadmiarowi. Takie podejście mogłoby znacząco zwiększyć bezpieczeństwo terapii i poprawić jakość życia milionów pacjentów na całym świecie.

Czytaj także:

Pompy insulinowe bez limitu wieku? Nowa petycja do MZ

Fałszywe leki GLP-1 zalewają Europę. EMA ostrzega