Новые наночастицы, которые высвобождают глюкагон – гормон, ответственный за повышение уровня глюкозы в крови, по запросу, могут означать, что диабетики больше не будут беспокоиться о потенциально опасных низких уровнях сахара в крови, согласно новым исследованиям.
Для диабетиков гипогликемия – низкий уровень глюкозы в крови – является распространенным явлением, особенно для тех, кто принимает инсулин. Это также может быть опасным для жизни. Тяжелая гипогликемия может вызвать у человека ощущение путаницы, потерю сознания или судороги. Не все диабетики обладают “гипо осведомленностью”, что увеличивает риск серьезных осложнений.
Бета-клетки в поджелудочной железе производят гормоны инсулин и глюкагон; первый уменьшает уровень глюкозы в крови, а второй увеличивает его. Существует коммерческий инъекционный вариант глюкагона как экстренное лечение гипогликемии и обычно используется, когда диабетик находится в бессознательном состоянии. Но что, если тяжелую гипогликемию можно было бы избежать? Исследователи из Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе разработали наномедицину, которая, возможно, сможет добиться этого.
Нормальный уровень глюкозы в крови натощак составляет от 70 мг/дл (3,9 ммоль/л) до 100 мг/дл (5,6 ммоль/л). Гипогликемия определяется как уровень глюкозы в крови ниже 70 мг/дл. Поджелудочная железа высвобождает глюкагон, когда уровень глюкозы в крови падает, что указывает печени высвободить запасенную глюкозу для повышения уровня глюкозы в крови.
Хотя существует несколько материалов, которые чувствуют и реагируют на высокие уровни глюкозы путем высвобождения инсулина, системы, которые высвобождают глюкагон, когда они обнаруживают низкие уровни глюкозы, менее распространены. В данном исследовании исследователи использовали глюкагон, инкапсулированный мицеллами – наномасштабными сферами, состоящими из веществ, растворимых в воде и способных переносить другие вещества внутри них – которые были разработаны для реагирования на уровень глюкозы в крови.
Проводя испытания своих мицелл, содержащих глюкагон, в лабораторных экспериментах, исследователи обнаружили, что они распадались и высвобождали глюкагон только в жидких средах, имитирующих гипогликемию у людей и мышей – уровень глюкозы в крови менее 60 мг/дл (3,3 ммоль/л). Мыши с индуцированной инсулином гипогликемией, получившие инъекцию мицелл, достигли нормального уровня сахара в крови в течение 40 минут.
Кроме того, они заметили, что если мицеллы, содержащие глюкагон, были введены мышам не в ответ на гипогликемическое событие, они оставались целыми и не высвобождали гормон, пока уровень глюкозы в крови не упал ниже клинического порога для тяжелой гипогликемии. После того, как они были опустошены от глюкагона, мицеллы не вызывали иммунный ответ и не вызывали повреждения органов.
Это только начало, и требуется дальнейшее исследование, но эти данные о концепции показывают, что мицеллы, содержащие глюкагон, исследователей являются многообещающим лечением для индуцированной инсулином гипогликемии.
Исследование было опубликовано в журнале ACS Central Science.