En studie i Journal of Biological Chemistry beskriver ett nytt sätt att bestämma åldern för insulinförvaringspaket, kallas granulat, och belyser hur deras ålder påverkar deras utsläpp till blodomloppet. Resultaten kan hjälpa experter att bättre förstå diabetes och finjustera terapier för det.

Insulin är ett hormon som hanterar sockernivån, eller glukos, i blodomloppet. Det utsöndras av bukspottkörteln i blodet när blodsockernivån stiger. När insulin cirkulerar i blodet, muskler och andra celler absorberar glukos för att använda det som bränsle, och blodsockernivån sjunker. Vid typ 2 -diabetes, tidigare känd som diabetes för vuxna, denna process misslyckas. Glukos byggs upp i blodet, antingen för att bukspottkörteln inte kan producera tillräckligt med insulin för att hålla koll på sockerintaget eller att körteln helt enkelt inte fungerar som den ska.

Ungefär var tionde amerikan och mer än 415 miljoner människor världen över har diabetes, enligt Centers for Disease Control and Prevention. Upp till 95% av dem har typ 2. Behandling kräver ofta smärtsamma och frekventa insulininjektioner eller användning av mekaniska insulinpumpar. Det finns inget botemedel.

Forskarna noterade i sin artikel att befintliga behandlingar för diabetes ökar insulinsekretionen utan hänsyn till insulinkornets ålder. "Följaktligen, " de skrev, "dessa tillvägagångssätt är endast effektiva under en kort period."

Insulin produceras av p-celler i bukspottkörteln och lagras i insulingranulat, som sedan organiseras i pooler och slutligen utsöndras i blodomloppet. Pooler av unga insulingranulat föredras för utsöndring framför pooler av gamla, av skäl som förblir oklara.

Forskarna vars arbete publicerades i JBC ville lära sig mer om hur bukspottkörtelceller kan skilja mellan pooler med unga eller gamla insulinkorn.

"Nuvarande läkemedel tar inte hänsyn till förekomsten av pooler, "sa Melkam Kebede, en biträdande professor vid University of Sydney som övervakade studien. "Genom evolutionen, de (bukspottkörteln) cellerna har bestämt vad som ska utsöndras och vad inte. Att förstå mekanismen och molekylära skillnader mellan poolerna kommer definitivt att leda oss till något meningsfullt. "

I deras papper, forskarna beskriver en teknik de utvecklat för att skilja yngre insulingranulat från äldre. Forskarna placerade ett fluorescerande protein, kallad Syncollin-dsRedE5TIMER, in i nyskapade insulingranuler och använde en laser och detektor för att visualisera den markören. I yngre granulat, markören avger ett grönt fluorescerande ljus; när granulat blir äldre, markören börjar avge en röd fluorescens.

Författarna övervakade rörelserna av och andra förändringar i insulingranulatpooler och såg att, som förutsagt, både mus- och mänskliga celler frigör företrädesvis yngre insulingranulatpooler i blodomloppet som svar på glukos.

Forskarna bestämde sig sedan för att lära sig mer om hur bukspottkörtelceller sorterar insulinkorn i pooler och släpper ut dem när de upplever metabolisk stress. Oron är att, under stress, "β-celler kan potentiellt förlora sin förmåga att skilja unga (granulat) från gamla, "skrev de i sin tidning.

Teamet isolerade β-celler från möss och simulerade kronisk låg, höga och normala blodsockernivåer och hittade olika glukosnivåer avgör vilka pooler av insulingranulat, ung eller gammal, utsöndras. De såg liknande resultat när de använde en vanlig musmodell för typ 2 -diabetes, känd som db/db -musen.

Dessa fynd är viktiga, Kebede sa:för "alla läkemedel som påverkar insulinsekretionen ... tryck bara på vilken granulat som helst i cellen och misslyckas så småningom."

Äldre insulingranulat bryts ned naturligt i normalt fungerande betaceller, noterade huvudförfattaren Belinda Yau vid University of Sydney, men, vid diabetes, en större andel insulingranulatpooler utsöndras, och det finns en fel matchning i hur de släpps.

Att kunna visualisera insulinkorn när de åldras och bättre förstå hur deras ålder påverkar deras utsöndring kan leda till upptäckten av nya biomarkörer som kan indikera utvecklingen av diabetes och kan hjälpa till med att skapa behandlingar för typ 2 -diabetes.

"Om vi ​​kan förstå vad som består av granulat och får dem att göra vad de gör, vi kan räkna ut ett sätt att rikta in de saker som saktar ner eller påskyndar deras utsöndring, "Sa Yau.