Čo sa skúma
Vedecká podpora: Prof. Dr. Michael Roden, prof. Dr. Martin Hrabě de Angelis
Vývoj cukrovky je zložitý proces, ktorý vedie k ochoreniu prostredníctvom dlhodobej interakcie génov, životného štýlu a faktorov prostredia. Vedci z celého sveta pracujú na dešifrovaní zložitých procesov podieľajúcich sa na vývoji cukrovky a na vývoji nových, personalizovaných koncepcií prevencie a terapie. Vaším cieľom je nájsť správnu liečbu v pravý čas pre rôzne skupiny pacientov.
Zameranie výskumu cukrovky
Aký vplyv majú pečeň alebo mozog na vznik cukrovky? Ktoré gény sa podieľajú na vzniku metabolického ochorenia? Ako môžete chrániť beta bunky? Aké ďalšie choroby sú často spojené s cukrovkou? Prečo vlastný imunitný systém napáda bunky produkujúce inzulín pri cukrovke 1. typu a existujú nejaké spôsoby, ako sa tomu vyhnúť? Aby vedci mohli odpovedať na tieto a ďalšie otázky, pracujú na nasledujúcich veciach Hlavné oblasti výskumu:
Cukrovka a mastná pečeň
Len v Nemecku žije asi 18 miliónov ľudí s nealkoholickým tukom v pečeni (NAFLD). Príliš veľa tuku v pečeni vedie nielen k chronickému ochoreniu orgánu, ale má tiež negatívny vplyv na metabolizmus a môže prispieť k rozvoju cukrovky 2. typu. Prečo sa však vyvinie tuková pečeň? Ako postupuje? Kto je obzvlášť ohrozený? Vedci pracujú na odpovediach na tieto otázky s cieľom vyvinúť nové stratégie na prevenciu tukových ochorení pečene alebo lepšiu liečbu chorôb spojených s cukrovkou 2. typu.
Ako pôst pomáha proti tukovej pečeni
Štúdie ukazujú, že aj jediné jedlo s vysokým obsahom tukov môže poškodiť metabolizmus a pripraviť pôdu pre tučné choroby pečene a cukrovku.
Rýchlo alebo zmeny životného štýlu, ako je diéta s vysokým obsahom bielkovín, môžu pomôcť znížiť množstvo tukov v pečeni. Vedci dokázali, že pri nedostatku potravy sa produkuje určitý proteín, ktorý upravuje metabolizmus v pečeni. Vedci chcú tieto výsledky využiť na terapeutickú intervenciu v metabolizme tukov a cukrov a na napodobnenie pozitívnych účinkov deprivácie potravy pomocou aktívnych zložiek.
Pracujte na účinných látkach proti tukovej pečeni
Klinické štúdie preukázali, že liek na cukrovku empagliflozín (inhibítor SGLT-2) môže pomôcť významne znížiť hladinu tukov v pečeni u pacientov.
Vedci navyše pracujú na vývoji ďalších aktívnych zložiek na liečbu tukovej pečene. Jedným z prístupov je kombinovaná účinná látka, s ktorou sa okrem glukagónu dostáva do pečene aj hormón štítnej žľazy T3. Hormón pozitívne ovplyvňuje metabolizmus tukov.
Ďalším východiskovým bodom je gén „Indy“ (skratka „ešte nie som mŕtvy“). Ak sa gén číta menej často, zvyšuje sa nielen životnosť okrúhlych červov a ovocných mušiek, ale tiež sa znižuje telesná tuková hmota. Predchádzajúce štúdie na zvieracích modeloch, ale aj na ľudských tkanivách naznačujú, že génový produkt Indy je zaujímavým cieľom pre budúcu liečbu metabolických chorôb.
Zvýšené spaľovanie tukov spôsobuje „stres“ v pečeni
Vedci dokázali, že nadmerné spaľovanie tukov v pečeni spôsobuje stresovú reakciu, čo vysvetľuje súvislosť medzi obezitou, inzulínovou rezistenciou a tukovým ochorením pečene. Tieto objavy poskytujú nové prístupy k prevencii a liečbe tukových ochorení pečene.
Tučná pečeň vylučuje špeciálne bielkoviny
Tučná pečeň uvoľňuje do krvi špeciálne bielkoviny - napríklad bielkovinu fetuin-A. Proteín sa viaže okrem iného na inzulínové receptory vo svaloch a môže tak prispievať k inzulínovej rezistencii.
Cukrovka a mozog
Mozog hrá dôležitú úlohu pri vzniku cukrovky 2. typu a obezity. Výskum ukázal, že hormón inzulín ovplyvňuje oblasti mozgu, ktoré sú dôležité pre príjem potravy alebo metabolizmus. Pravdepodobne hormón tlmí po jedle mozog pocit hladu.
Inzulín funguje aj v mozgu
Posledné štúdie naznačujú, že najmä Pôsobenie inzulínu v mozgu určuje, kde sa v tele hromadí tuk a koľko vám prospeje zásah do životného štýlu. Ak je mozog citlivý na hormón, výrazne chudnete, redukujete nezdravý brušný tuk a dokážete si svoju váhu dlhodobo udržať. Ak mozog reaguje málo alebo vôbec nereaguje na inzulín (inzulínová rezistencia), chudnete iba na začiatku merania a potom opäť priberáte. Tuk, ktorý sa hromadí okolo orgánov v bruchu (viscerálny tuk), tiež dlhodobo rastie.
Citlivosť na inzulín a rezistencia v mozgu
Stále nie je známe, kedy sa v priebehu života zhoršuje citlivosť na inzulín v mozgu ľudí s nadváhou. Môže sa to stať veľmi skoro. Funkcia mozgu nenarodeného dieťaťa je zjavne ovplyvnená metabolizmom matky. Nenarodené deti, ktorých matky trpia tehotenskou cukrovkou, reagovali na akustické podnety po jedle s oneskorením s merateľnou mozgovou aktivitou v porovnaní s deťmi zdravých matiek. To by mohlo mať následky na neskoršie riziko cukrovky a obezity u dieťaťa.
Dôležitou otázkou pri výskume cukrovky je, ako a Inzulínová rezistencia v mozgu možno znova zrušiť. Znalosti o tom by mohli nové terapeutické prístupy v liečbe metabolických chorôb povoliť.
Leptín, hormón sýtosti
Inzulín v mozgu interaguje s iným hormónom: nazýva sa leptín a hrá ústrednú úlohu pri regulácii našej telesnej hmotnosti, pocitu sýtosti, a tým aj nášho stravovacieho správania. Leptín sa už používa u ľudí s lipodystrofiou na ukladanie tukov a okrem klinických príznakov, ako je narušené stravovacie návyky a zvýšené hodnoty tukov v krvi a pečeni, zlepšuje aj inzulínovú rezistenciu týchto pacientov.
Súhra medzi mozgom a metabolizmom
Dôležité zásadné otázky o interakcii medzi mozgom a metabolizmom sú stále otvorené. Ukázalo sa, že metabolické procesy v tele nie sú regulované iba nervovými bunkami, ale aj inými bunkovými typmi v mozgu. Takzvané astrocyty - predtým boli klasifikované ako dosť nepodstatné podporné bunky v mozgu - reagujú na inzulín a leptín a aktívne riadia absorpciu cukru v mozgu.
Čím diferencovanejší pohľad do mozgu, tým viac viditeľných bodov prepínania vývoja cukrovky 2. typu. Ďalším kúskom skladačky je dopamín, ktorý hrá úlohu pri regulácii chuti do jedla.
Trojitá hormonálna liečba obezity a cukrovky
Pre ľudí s cukrovkou typu 2 a obezitou ponúkajú látky podobné hormónom nové terapeutické možnosti. Vedci vyvíjajú rôzne molekuly syntetických hormónov, ktoré kombinujú účinky dvoch alebo troch prírodných črevných alebo pankreatických hormónov. Napríklad bolo možné napodobniť chirurgický zákrok pri chudnutí pomocou metód s nízkym rizikom. Žalúdočný bypass možno napodobniť konverziou niekoľkých hormónov na novú účinnú látku - jednu Molekula viacerých hormónov - byť zjednotený.
Vplyv genetiky a epigenetiky na vznik cukrovky
Vedci hľadajú gény, ktoré sú dôležité pre metabolizmus. Ak dôjde k narušeniu účinku týchto génov v dôsledku zmien (mutácií), môže to viesť k zvýšenému riziku cukrovky. Bolo už identifikovaných viac ako 50 nových génov, ktoré hrajú úlohu v regulácii metabolizmu.
Spínacie body v genóme
Na riziko cukrovky však nemá vplyv iba samotný genóm. Životný štýl môže tiež ovplyvniť mieru čítania určitých génov (epigenetika). Tí, ktorí sa dlho nezdravo stravujú, môžu natrvalo zmeniť dôležité spínacie body v genetickom zložení. Fajčenie a nezdravá strava menia epigenetický kód - a určujú tak, ktoré gény sú aktivované a ktoré nie. Takéto zmeny sa môžu vyskytnúť napríklad v črevných, tukových alebo pečeňových bunkách. Ak však zmeny ovplyvnia spermie a vaječné bunky, pri počatí sa prenesú na potomka.
Ochrana a regenerácia buniek produkujúcich inzulín
Pri cukrovke typu 1 a v pokročilom štádiu cukrovky typu 2 zahynú beta bunky produkujúce inzulín (bunky ostrovčekov v pankrease). Postihnutí si potom musia telu podať umelý inzulín injekčnou striekačkou alebo pumpou. Vedci pracujú na metódach lepšej ochrany beta buniek produkujúcich inzulín alebo ich obnovy alebo výmeny.
Obnovte funkčnosť beta buniek
U mnohých pacientov s cukrovkou nezomreli všetky beta bunky, ale stratili schopnosť produkovať inzulín. Vedci vyvíjajú nové prístupy na mobilizáciu schopnosti pankreasu regenerovať sa a stimulujú ich k produkcii nových, vysoko výkonných beta buniek.
Z tohto dôvodu sa okrem iného spoliehajú na jednu Kombinácia účinných látok, ktoré majú stres znižujúci vplyv na beta bunky. Kombinovaný produkt bol účinný u diabetických myší. Narušený metabolizmus glukózy u liečených zvierat sa normalizoval a niektoré z poškodených beta buniek obnovili svoju produkciu inzulínu. Podobné účinky sa našli aj v kultivovaných ľudských ostrovčekových bunkách. Ďalším prístupom je získanie beta buniek z kmeňových buniek. Vedcom sa to už v laboratóriu podarilo. Toto je dôležitý krok k substitučnej liečbe beta bunkami.
Umelý pankreas
Vedci pracujú aj na umelom pankrease. Umelý miniorganizmus o veľkosti približne dlane obsahuje zdravé bunky ostrovčekov, ktoré nezávisle merajú hladinu cukru v krvi a presne produkujú inzulín. Bunky sú obklopené špeciálnym ochranným krytom (teflónová membrána), ktorý umožňuje nerušený prechod hormónov, živín a kyslíka, ale nie vlastných imunitných buniek tela. Po úspešných predbežných testoch na zvieracom modeli a na človeku sa v súčasnosti v rámci klinickej štúdie testuje umelý pankreas na ďalších pacientoch.
Biobank so vzorkami pankreasu
Biobanka Nemeckého centra pre výskum cukrovky (DZD) so vzorkami z ľudského pankreasu poskytuje dôležité zistenia pre výskum beta buniek. Porovnaním vzoriek od ľudí s cukrovkou, pred cukrovkou a osôb bez cukrovky je možné okrem iného objaviť biomarkery, ktoré súvisia s náchylnosťou na rozvoj a progresiu cukrovky. Tieto by sa potom mohli použiť na včasné zistenie alebo vývoj nových terapií znižujúcich hladinu glukózy v krvi.
Komplikácie cukrovky
Cukrovka môže viesť k rôznym závažným komplikáciám, ako sú poškodenie krvných ciev, kardiovaskulárne choroby, mŕtvica, diabetická noha, ochorenia očí a problémy s obličkami. Ale aj neuropatické poruchy a príležitostne rakovina sú dôsledkom nedostatočne liečenej cukrovky. Aby sa takýmto následkom v budúcnosti predišlo alebo aby sa oneskorili, je dôležité určiť, u ktorých pacientov je vysoké riziko komplikácií.
Vedci rozlišujú 5 druhov cukrovky
Bežné rozdelenie iba na dva bežné typy cukrovky - typ 1 a typ 2 - neodráža adekvátne rôzne príčiny a účinky zhoršeného metabolizmu glukózy. Teraz skôr poznáme päť podtypov cukrovky: Ukazujú to rozsiahle štúdie účastníkov nemeckej štúdie o cukrovke. Dva z týchto novoobjavených podtypov sa vyznačujú menej závažným priebehom ochorenia; ďalšie tri podtypy sú spojené s vysokým rizikom sekundárnych chorôb.
Každý podtyp cukrovky sa prejavuje inak
Ľudia s ťažkou cukrovkou rezistentnou na inzulín (u ktorých inzulín účinkuje horšie) majú pravdepodobne vyššie riziko ochorenia pečene a obličiek. Na druhej strane ľudia, ktorých telo produkuje príliš málo inzulínu, majú väčšiu pravdepodobnosť poškodenia sietnice a zhoršeného pocitu bolesti, ako sú mravčenie alebo necitlivosť v rukách a nohách (závažná cukrovka s nedostatkom inzulínu). Tretím podtypom s častými komplikáciami je ťažký autoimunitný diabetes, ktorý zodpovedá klasickému diabetu 1. typu. Objavením podskupín pre cukrovku, ktoré vykazujú rôznu náchylnosť na rôzne komplikácie spojené s cukrovkou, sa vytvoril základ pre presné stratégie prevencie.
Vyvarujte sa cukrovky
Stále viac ľudí v Nemecku má cukrovku. V súčasnosti ním trpí asi 7 miliónov ľudí. Do roku 2040 stúpne počet ľudí s cukrovkou 2. typu až na 12 miliónov. Tieto čísla objasňujú, ako sú urgentne potrebné nové, účinné preventívne opatrenia a inovatívne formy liečby.
Nie každý, kto trpí predbežným štádiom metabolického ochorenia (vysoká hladina cukru v krvi, prediabetes), tiež trpí cukrovkou. Mnoho ľudí môže dostať hladinu cukru v krvi opäť pod kontrolu väčším cvičením a zdravou stravou. Konvenčný zásah do životného štýlu však nestačí na prevenciu cukrovky typu 2 u všetkých ľudí s prediabetom.
Tu môže nadobudnúť účinnosť iba individuálne prispôsobená prevencia. V Multicentrická prediabetická intervenčná štúdia životného štýlu (PLIS) Nemecké centrum pre výskum cukrovky (DZD) sa zameriava na vývoj takýchto osobných preventívnych opatrení.
Štúdia intervencie životného štýlu Prediabetes (PLIS)
Po rozsiahlom vyšetrení účastníci štúdie PLIS prechádzajú rôznymi Programy životného štýlu s výživovými radami a sledovanou fyzickou aktivitou. Cieľom je nájsť ľudí, ktorí majú napriek väčšej námahe v každodennom živote zvýšené riziko cukrovky 2. typu. Potom sa o vás postará zintenzívnený zásah do životného štýlu sprevádzaný odborným personálom, aby ste aj vy mohli mať úžitok z úpravy životného štýlu. Štúdia sa realizuje v Nemecku na ôsmich miestach v rámci Nemeckého centra pre výskum cukrovky (DZD). Počiatočné výsledky ukazujú: Intenzívna intervencia v životnom štýle - teda veľa pohybu a úzka podpora odborníkov - má vplyv aj na ľudí, na ktorých mierna zmena životného štýlu nemala žiadny vplyv. Súčasné štúdie tiež ukazujú, že v prediabete už existujú rôzne podskupiny. Vedci na tom teraz pracujú, identifikovať tieto rôzne podskupiny prediabetes a vyvinúť pre každú vhodnú prevenciu.
Poznajte svoje osobné riziko cukrovky
Cukrovka typu 2 sa v priebehu rokov vyvíja pomaly, takže ochorenie je často rozpoznané až príliš neskoro - a to iba vtedy, keď už boli postihnuté rôzne orgány. Vedci preto vyvinuli test, ktorý môže každý dospelý použiť na určenie toho, aké vysoké je jeho osobné riziko vzniku cukrovky v nasledujúcich piatich rokoch. (Online verziu testu nájdete tu na našom webe)
Ak podstúpite test a zistíte zvýšené alebo dokonca vysoké riziko, môžete včas urobiť niečo proti nástupu choroby a v prípade potreby vyhľadať lekársku pomoc. Pretože chorobe a jej následkom je možné predchádzať alebo aspoň významne oddialiť prostredníctvom včasne aplikovaných a cielených preventívnych alebo terapeutických opatrení.