Nieuwe ontdekking kan leiden tot betere beheersing bloedsuikerspiegel

Dick Schrauwen [1]

Veel diabetespatiënten hebben niet alleen problemen met hun insuline maar ook met de afgifte van het hormoon glucagon [2]. Onderzoekers aan de Universiteit van Uppsala hebben nu een regulatiemechanisme ontdekt dat een mogelijkheid zou kunnen bieden om de bloedsuikerregulatie bij deze patiënten te verbeteren. Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Diebetologia [3]

Het hormoon glucagon, dat wordt afgegeven door alfacellen in de pancreas [4], speelt een vitale rol bij de bloedglucoseregulatie. De afgifte van glucagon wordt normaliter geremd wanneer de bloedglucoseconcentratie na een maaltijd toeneemt. Wanneer de glucoseconcentratie weer daalt, hervatten de alfacellen de afscheiding van glucagon. Daardoor wordt de lever gestimuleerd om (als glycogeen opgeslagen) glucose in het bloed af te geven. Dit mechanisme voorkomt dat de bloedsuikerspiegel gevaarlijk lage niveaus bereikt tussen maaltijden en tijdens het vasten.

In veel opzichten werkt glucagon tegengesteld aan het beter bekende hormoon insuline. Insuline verlaagt de bloedglucose en dit hormoon komt in onvoldoende hoeveelheden vrij bij diabetes. Veel diabetespatiënten vertonen echter ook een gestoorde glucagon-afgifte. Zo wordt glucagon vaak gestimuleerd na een maaltijd. Dat verergert de reeds hoge bloedsuikerspiegel van de patiënt. Aan de andere kant is er onvoldoende afgifte van glucagon wanneer de bloedglucose te laag wordt. Dat kan levensbedreigend kan zijn bij diabetespatiënten die zichzelf insuline toedienen.

Ondanks de essentiële functies van glucagon is er weinig bekend over de manier waarop bloedglucose de afgifte van dit hormoon aanstuurt. Door gebruik van geavanceerde microscopietechnieken waarmee de ze verschillende signaalmoleculen in alfacellen in beeld brachten, hebben onderzoekers aan de Universiteit van Uppsala een nieuw reguleringsmechanisme ontdekt.

De afgifte van bijna alle hormonen wordt geactiveerd wanneer de concentratie van calciumionen (Ca2+) onder het celmembraan toeneemt. In alfacellen is het calciumgehalte echter al verhoogd ongeacht of de glucoseconcentratie laag of hoog is. Dus alhoewel calcium nodig is om glucagon vrij te maken, lijkt het erop dat er een ander signaal bestaat dat bepaalt hoeveel glucagon er wordt afgescheiden.

De onderzoekers kregen het signaalmolecuul `cyclisch adenosinemonofosfaat (cAMP)` [5] in beeld. Dit molecuul kan op zichzelf geen hormoonafgifte veroorzaken maar het versterkt het effect van calcium. Zodoende werd ontdekt dat glucose invloed heeft op de cAMP-niveaus op een manier die overeenkomt met glucagonsecretie.

Door de cAMP-niveaus constant hoog te houden in de cellen kan het regulerende effect van glucose worden voorkomen. De ontdekking dat bloedglucose glucagon-afgifte regelt door directe effecten op het cAMP-niveau in de alfacellen is belangrijk omdat deze ontdekking kan leiden tot nieuwe mogelijkheden om de glucoseregulatie bij diabetespatiënten te verbeteren.

Verwijzingen

[1] Bewerking van onderstaand persbericht
- https://www.uu.se/en/news-media/news/article/?id=12460&area=2,4,10,16,40&typ=artikel&lang=en

[2] Insuline, glucagon
- https://www.diabetesfonds.nl/over-diabetes/diabetes-in-het-algemeen/woordenboek/glucagon

[3] Publicatie: Yu, Q., Shuai, H., Ahooghalandari, P., Gylfe, E., Tengholm, A. 2019. Glucose controls glucagon secretion by directly modulating cAMP in alpha cells. Diabetologia, doi: 10.1007/s00125-019-4857-6
- https://link.springer.com/article/10.1007/s00125-019-4857-6

[4] Alfa-, bèta-, en deltacellen in de pancreas
- https://encyclopedie.medicinfo.nl/hormonen-van-de-alvleesklier/44f5856c098249caa98a54a26d9e05e4

[5] Cyclisch adenosinemonofosfaat (cAMP)
- https://nl.wikipedia.org/wiki/Cyclisch_adenosinemonofosfaat

April 2019