Hjernen kan være mål for nye behandlinger for type 1 diabetes

For over ti år siden oppdaget forskere at en akutt komplikasjon av type 1 diabetes, diabetisk ketoacidose (DKA), kunne reverseres med hormonet leptin, selv i fravær av insulin.

En artikkel publisert i Journal of Clinical Investigation forklarer hvordan leptin påvirker hjernen og hvordan det kan brukes i fremtidige terapeutiske tilnærminger.

DKA oppstår når kroppen ikke klarer å produsere insulin og begynner å bryte ned fett for energi. Dette kan føre til en livstruende opphopning av sukker (glukose) og ketosider i blodet. Leger administrerer tradisjonelt insulin for å behandle DKA, bemerker forfatterne.

Men det finnes nå bevis for at hjernen spiller en nøkkelrolle i utviklingen av DKA når det er mangel på insulin, ifølge en ny analyse basert på en litteraturgjennomgang og forskning utført ved UW Medicine siden 2011.

«Når bukspyttkjertelen ikke kan produsere insulin, får hjernen et signal om at kroppen går tom for drivstoff, selv om den ikke gjør det. Denne informasjonen formidles delvis av lave nivåer av hormonet leptin i blodet», sa seniorforfatter Dr. Michael Schwartz, professor i medisin og avdeling for metabolisme, endokrinologi og ernæring ved University of Washington School of Medicine.

Leptin hjelper hjernen med å regulere appetitt og kroppsvekt. Hormonet produseres av fettceller og beveger seg gjennom blodbanen til hjernen, spesielt hypothalamus, området som kontrollerer når og hvor mye man skal spise. Når leptinnivået er lavt, aktiverer hjernen veier for å mobilisere energireserver, inkludert glukose og ketoner.

Schwartz og teamet hans oppdaget denne sammenhengen i 2011, da de først injiserte leptin direkte i hjernen til rotter og mus med type 1-diabetes. Først skjedde ingenting. Men etter fire dager ble forskerne forbløffet over å se at dyrenes blodsukker- og ketonnivåer hadde gått helt tilbake til det normale, til tross for deres fortsatte alvorlige insulinmangel.

«Det mest utrolige er at sukkernivået ikke bare gikk ned, det forble stabilt», forklarte han. «Hvis de prøvde å heve det, gikk det ned igjen; hvis de prøvde å senke det, gikk det opp igjen.»

Slike responser antydet at hjernen kunne opprettholde normale blodsukkernivåer selv i fravær av insulin, bemerket Schwartz.

På den tiden visste ikke det vitenskapelige miljøet av diabeteseksperter hva de skulle mene om denne oppdagelsen.

«Vi har nå en mye bedre forståelse av et fenomen som i stor grad ble ignorert i 2011», sa Schwartz.

Han planlegger å søke FDA om tillatelse til å gjennomføre kliniske studier av leptin hos personer med type 1-diabetes for å teste om hormonet kan normalisere blodsukkernivået hos pasienter.

Positive resultater kan bane vei for hjernerettede legemidler mot type 1-diabetes.

«Dette er en av de mest spennende oppdagelsene i karrieren min», sa medforfatter Dr. Irl Hirsch, leder for Institutt for diabetesbehandling og utdanning ved UW Medicine og professor i metabolisme, endokrinologi og ernæring ved University of Washington School of Medicine.

Å kontrollere glukosenivåer med leptin kan åpne opp nye behandlingsalternativer for pasienter, sa Hirsch.

«Misforstå meg rett: Oppdagelsen av insulin for 104 år siden var en av de store oppdagelsene i forrige århundre», la han til, «men dette er neste steg. Det kan være den beste måten.»

Schwartz understreket at insulinbehandling er en betydelig byrde for pasienter og deres familier.

«Hvis det var mulig å behandle type 1-diabetes uten daglige insulininjeksjoner og konstant sukkermåling, ville pasientene anse det som en stor prestasjon», sa han.

Ved å overbevise hjernen om at drivstoffreservene ikke er oppbrukt, eller ved å slå av spesifikke nevroner som utløser glukose- og ketonproduksjon, stopper kroppen reaksjonen som fører til alvorlig hyperglykemi og DKA.

«Dette nye konseptet utfordrer den lenge vedvarende oppfatningen om at insulinmangel er den eneste årsaken til diabetisk ketoacidose, noe som har vært akseptert i flere tiår», sa Schwartz.

«Det viser at hjernen spiller en viktig rolle i utviklingen av ukontrollert diabetes og kan være nøkkelen til nye behandlinger.»