Patiënten met diabetes type 2 scheiden niet alleen te weinig insuline af, maar ook te veel glucagon, wat bijdraagt aan een slechte bloedglucoseregulatie. Een nieuwe studie van de Universiteit van Uppsala suggereert dat dit komt omdat de glucagon-afscheidende α-cellen resistent zijn geworden tegen insuline.
Bij gezonde personen signaleert insuline het lichaam om glucose op te nemen, waardoor de suiker in het bloed wordt verlaagd en de weefsels van energie worden voorzien. Bij patiënten met diabetes type 2 mislukt dit mechanisme, omdat de glucose-absorberende weefsels resistent worden tegen insuline en doordat er te weinig van het hormoon in het bloed wordt afgegeven. Dit leidt tot een verhoogde bloedglucose en langdurige complicaties die vaak invaliderend of zelfs levensbedreigend worden.
Vaak hebben type 2-diabetici ook verhoogde glucagonconcentraties, een ander hormoon dat door de alvleesklier wordt afgegeven. Glucagon gaat de effecten van insuline tegen door de lever te instrueren om opgeslagen glucose in het bloed af te geven. Na een maaltijd wordt de afgifte van glucagon normaal gesproken geblokkeerd om overmatige productie van glucose door de lever te voorkomen.
Wanneer dit bij diabetespatiënten mislukt, draagt te veel glucagon bij tot een vicieuze cirkel die de toch al hoge bloedsuikerspiegels van diabetici verergert. Ondanks deze vitale functie van glucagon is er relatief weinig bekend over hoe de afgifte wordt gereguleerd. Met behulp van geavanceerde microscopietechnieken voegt een team onder leiding van Omar Hmeadi in de onderzoeksgroep van Sebastian Barg aan de Uppsala Universiteit nu inzicht toe in hoe glucagon-producerende α-cellen worden gereguleerd door glucose.
Zoals verwacht, toonden de experimenten aan dat glucagon wordt uitgescheiden tijdens perioden van lage glucose, terwijl hoge niveaus van de suiker de afgifte ervan efficiënt blokkeren. Bij α-cellen van type 2-diabetici was deze regeling echter verstoord en blokkeerde hoge glucose de afgifte van glucagon niet langer. Om erachter te komen waarom, isoleerden Hmeadi en collega’s de α-cellen en scheidden ze van hun weefselcontext in de alvleesklier. Verrassend genoeg gedroegen de cellen zich nu op een ‘diabetische’ manier en bleven glucagon uitscheiden, zelfs wanneer de glucose was verhoogd.
De reden, legt Hmeadi uit, is dat α-cellen normaal gesproken worden geblokkeerd door insuline en andere hormonen die vrijkomen bij hoge bloedglucose uit nabijgelegen cellen. Wanneer de cellen van elkaar worden gescheiden, gaat deze cel-naar-celcommunicatie verloren en gaat de glucagonsecretie door, zelfs als dat niet zou moeten. Maar waarom gedragen de geïsoleerde α-cellen zich alsof ze diabetes hebben? Het blijkt dat de α-cellen bij diabetes type 2 resistent worden tegen insuline, net als lever, vet en spieren. Het resultaat is dat de afgifte van glucagon niet langer wordt geremd tijdens de maaltijdstijging van de bloedglucose, en dit leidt tot een verhoogd hormoonniveau bij diabetes type 2.
De onderzoekers hopen dat de bevindingen bijdragen aan een beter begrip van humane diabetes type 2 en de ontwikkeling van betere behandelstrategieën sturen.