Алфа клетките произвеждат GLP-1, подобно на Oзeмпик, установява проучване

В продължение на години в часовете по биология панкреасът се преподава като лесна система: инсулинът понижава кръвната захар, а глюкагонът я повишава. Но това е твърде опростено, показва ново изследване.

Учени от университета Дюк са открили, че панкреатичните алфа клетки, за които някога се е смятало, че отделят само глюкагон, отделят и друг важен хормон, наречен GLP-1. Този хормон играе ключова роля в освобождаването на инсулин и може да бъде използван, за да се разбере как тялото обработва глюкозата.

Отвъд глюкагона

Отдавна се смята, че алфа клетките са фабрики за глюкагон, които казват на черния дроб да освобождава захар по време на гладуване или упражнения. Но в предишни изследвания се появяват предположения, че такива клетки произвеждат и GLP-1, по-широко известен хормон на червата. GLP-1 участва в предизвикването на освобождаване на инсулин и е вдъхновението за вече хитовите лекарства за диабет Оземпик и Мунджаро.

Основният въпрос бе дали алфа клетките наистина произвеждат биоактивната форма на GLP-1 - формата, която действително се свързва с рецепторите и стимулира инсулина - или по-ранните открития просто са улавяли неактивни фрагменти.

Схематично представяне на различни типове клетки в панкреатичните островчета. Алфа клетките секретират глюкагон, докато бета клетките, най-разпространеният тип клетки, са разпръснати из островчетата и произвеждат инсулин. Кредит: MDPI

Измерване с прецизност

За да изяснят объркването, учени от Медицинския факултет на Университета Дюк създават нова технология: тест с масспектрометрия, за да разграничат биоактивния GLP-1 от неговата неактивна форма. Това им дава за първи път ясна представа за това какво всъщност произвеждат алфа клетките.

Техните открития са драматични. Човешката панкреатична тъкан съдържа много повече активен GLP-1, отколкото мишата тъкан. Дори като се вземе предвид фактът, че хората имат повече алфа клетки в общ брой, разликата се запазва. Резултатите показват, че GLP-1 има по-голяма функция в регулирането на нивата на кръвната захар при хората, отколкото се смяташе първоначално.

Д-р Джонатан Кембъл го е формулира по следния начин:

"Алфа клетките са по-разнообразни, отколкото предполагахме. Те могат да модулират хормоналната си секреция в посока на бета клетките, за да поддържат хомеостазата на кръвната захар."

Когато една врата се затвори, друга се отвори

След това учените провеждат експерименти върху мишки, за да определят какво се случва, когато алфа клетките са принудени да променят посоката си. Глюкагонът обикновено се произвежда с помощта на ензим, наречен PC2, докато GLP-1 се произвежда от друг ензим, PC1. Ако PC2 е бил блокиран, изследователите потискат производството на глюкагон, но алфа клетките не се изключват, а повишават PC1 и увеличават производството на GLP-1.

MS-базиран анализ за количествено определяне на нивата на активен GLP-1 [GLP-1(7–36)NH2] в островните клетки. Кредит: Science Advances

Тази неочаквана промяна има сериозни последици. Вместо да разруши секрецията на инсулина, тя я засилва. Животните отделят по-големи количества инсулин и контролират кръвната си захар по-добре, отколкото първоначално.

Кембъл обяснява изненадата:

"Мислехме, че премахването на глюкагон ще разруши секрецията на инсулин, като наруши взаимодействието между алфа и бета клетките. Вместо това, то го направи по-силно. GLP-1 запълни празнината и както се оказа, той е по-мощен инсулинов стимулатор от глюкагона."

Стрес тестване на системата

В серия от експерименти, за да го докажат, изследователите са нокаутирали и двата ензима при мишки, спирайки едновременно производството на глюкагон и GLP-1. Резултатът е бил потресаващ. Животните са загубили способността си да регулират правилно глюкозата и освобождаването на инсулин е намаляло. Това е потвърдило, че поне един от двата хормона трябва да присъства, за да работи панкреасът.

Изследователите също така отбелязват, че алфа клетките увеличават производството на GLP-1 при определени метаболитни стресове, като например когато животните са били хранени с диети с високо съдържание на мазнини. Увеличението обаче е било умерено, което показва ограничения на собствения механизъм за предпазване на организма.

Нива на GLP-1(7–36)NH2 в островните клетки в различни модели на метаболитен стрес. Кредит: Science Advances

Проучванията върху мишки са само началото. След като островчета, взети от 38 донори на човешки панкреас и дарени на изследователите, те научават повече. Нивата на GLP-1 варират значително между отделните индивиди, но има една ясна закономерност: островчетата при жените освобождават повече GLP-1, отколкото при мъжете. Тези по-високи стойности са свързани с по-здравословни инсулинови реакции.

Тази разлика между половете може също да повлияе на начините, по които мъжете и жените реагират на лечение, базирано на GLP-1, което означава, че бъдещи лечения могат да бъдат формулирани, като се вземат предвид тези разлики.

Нов поглед върху панкреаса

Панкреасът е изключително гъвкав орган. Алфа клетките не са посветени на една единствена функция. Вместо това, те имат способността да превключват между синтеза на глюкагон и GLP-1, в зависимост от това кой ензим използват. При мишките глюкагонът е предпочитаният вариант, но при хората GLP-1 е много по-важен. Тази двойна способност дава на панкреаса гъвкавост да реагира на малки колебания в кръвната захар.

"Този ​​резултат предполага, че тялото има вроден резервен план", отбелязва Кембъл. "GLP-1 е просто много по-мощен стимул за бета клетките от глюкагона. Способността за превключване от глюкагон към GLP-1 при условия на метаболитен стрес може да бъде критичен механизъм, чрез който тялото контролира кръвната захар."

Делецията на Pcsk2 в α клетки увеличава експресията на Pcsk1 и производството на GLP-1. Кредит:: Science Advances
Практически последици от изследването

Тези открития биха могли да променят начина, по който лекарите лекуват диабет тип 2. Лекарства, имитиращи GLP-1, вече лекуват милиони пациенти с понижаване на кръвната захар и намаляване на теглото. Откриването на алфа клетки, които правят GLP-1, разширява надеждата за откриване на начини за вътрешно стимулиране на това. Тези терапии биха могли да възстановят освобождаването на инсулин при пациенти с влошаващи се бета клетки.

Половите различия, наблюдавани от учените, водят пътя към по-персонализирана медицина. Ако жените действително секретират повече GLP-1 от мъжете, лекарите някой ден ще могат да използват тези естествени вариации, за да персонализират лечението.

Проучването също така подчертава важността на отчитането на повече от животински модели. Експериментите с мишки са информативни, но много по-мощното действие на GLP-1 в човешката тъкан показва важността на информацията от човешки клетки при проектирането на терапии.

Като разкрива, че алфа клетките не само произвеждат глюкагон, но и са универсални посредници, изследването отваря вратата към нови методи за оптимизиране на контрола на кръвната захар и борба с диабета по по-целенасочени и по-ефективни начини.

Справка: Canqi Cui et al., α cells use both PC1/3 and PC2 to process proglucagon peptides and control insulin secretion. Sci. Adv.11, eady8048 (2025). DOI: 10.1126/sciadv.ady8048

Източник: Alpha cells produce GLP-1, like Ozempic drugs, study finds, The Brighter Side of News

Още по темата

16/06/2025

Медицина

По-добро от Оземпик: Ново лекарство за отслабване е конкурент на хирургията

14/05/2025

Медицина

Тирзапетид срещу Семаглутид: Кое средство за отслабване е по-ефикасно?

20/01/2025

Медицина

Стотици в болница със сериозни реакции към инжекциите за отслабване Оземпик и подобните му

10/07/2024

Медицина

Протеините и мазнините също повишават инсулина. Това означава, че диетата трябва да е персонализирана