Η πεμπτουσία της γυναικείας σεξουαλικής ορμόνης οιστρογόνο διεγείρει τα κύτταρα που επικαλύπτουν τα αιμοφόρα αγγεία για να παρέχουν ινσουλίνη στους μύες, μειώνοντας το σάκχαρο στο αίμα και προστατεύοντας από τον διαβήτη τύπου 2, αναφέρουν ερευνητές του UT Southwestern Medical Center.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο Nature Communications, θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για τον διαβήτη τύπου 2, μια ασθένεια που επηρεάζει εκατοντάδες εκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο και συνεχίζει να γίνεται πιο διαδεδομένη.
«Αυτή η μελέτη σε ποντίκια αποκαλύπτει έναν νέο μηχανισμό που ενισχύει την παροχή ινσουλίνης στους μύες, όπου διατίθεται το 80% της γλυκόζης στο σώμα», δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Philip Shaul, Καθηγητής Παιδιατρικής και Διευθυντής του Παιδιατρικού Κέντρου Πνευμονική και Αγγειακή Βιολογία στο UT Southwestern.
Οι ερευνητές γνώριζαν από καιρό ότι τα οιστρογόνα φαίνεται να προστατεύουν από τον διαβήτη τύπου 2, μια ασθένεια που χαρακτηρίζεται από υψηλό σάκχαρο στο αίμα (γλυκόζη). Η πάθηση προκαλείται από την απώλεια της δράσης της ινσουλίνης στα όργανα του σώματος που ελέγχουν το σάκχαρο του αίματος.
Για παράδειγμα, οι γυναίκες που υποβάλλονται σε φυσική εμμηνόπαυση ή εισέρχονται σε αυτή την κατάσταση μέσω χειρουργικής επέμβασης για την αφαίρεση των οιστρογόνων ωοθηκών τους, έχουν σημαντικά υψηλότερο κίνδυνο διαβήτη τύπου 2 από τις προεμμηνοπαυσιακές γυναίκες. Επίσης ο κίνδυνος συνήθως μπορεί να μειωθεί μέσω θεραπείας ορμονικής υποκατάστασης. Ομοίως, οι άνδρες με μεταλλάξεις που αδρανοποιούν τους υποδοχείς οιστρογόνων, οι οποίοι μεσολαβούν στη δράση των οιστρογόνων στα κύτταρα, είναι πιο πιθανό να αναπτύξουν την πάθηση.
Αν και οι μεταβολικές επιδράσεις των οιστρογόνων στους μυς και τον λιπώδη ιστό έχουν τεκμηριωθεί καλά, η επίδρασή των οιστρογόνων στα ενδοθηλιακά κύτταρα, που καλύπτουν τα αιμοφόρα αγγεία, ήταν άγνωστη.
Για να μάθουν περισσότερα, ο Shaul και οι συνεργάτες του μελέτησαν ποντίκια στα οποία ο υποδοχέας οιστρογόνου διαγράφηκε επιλεκτικά από τα ενδοθηλιακά κύτταρα μέσω μιας γενετικής τεχνικής. Όπως και οι άνθρωποι που φέρουν μια μετάλλαξη υποδοχέα οιστρογόνου, τα αρσενικά ποντίκια με αυτή την παραλλαγή ανέπτυξαν μια μορφή διαβήτη τύπου 2.
Σε θηλυκά ποντίκια που είχαν αφαιρέσει τις ωοθήκες τους και έκαναν δίαιτα πλούσια σε λιπαρά -μια συνταγή για διαβήτη τύπου 2 σε κατά τα άλλα υγιή ζώα που μπορεί να αντιστραφεί με θεραπεία με οιστρογόνα- η επιλεκτική σίγαση του γονιδίου του υποδοχέα οιστρογόνου στα ενδοθηλιακά κύτταρα είχε ως αποτέλεσμα την πλήρη απώλεια της αντιδιαβητικής δράσης των οιστρογόνων. Αυτά τα πειράματα έδειξαν ότι και στα δύο φύλα, ο υποδοχέας του οιστρογόνου παίζει κρίσιμο ρόλο στα ενδοθηλιακά κύτταρα για τη μείωση της γλυκόζης του αίματος.
Περαιτέρω πειράματα σε κύτταρα σε καλλιέργεια έδειξαν πως όταν τα οιστρογόνα διεγείρουν τους υποδοχείς τους στα ενδοθηλιακά κύτταρα, η ινσουλίνη μεταφέρεται εύκολα από τη μια πλευρά των κυττάρων στην άλλη. Στα ποντίκια, αυτό το αποτέλεσμα είχε ως αποτέλεσμα τη μετακίνηση της ινσουλίνης από την κυκλοφορία του αίματος στους σκελετικούς μυς, οι οποίοι καταναλώνουν τη συντριπτική πλειοψηφία της γλυκόζης στο σώμα.
Μια πιο προσεκτική ματιά έδειξε ότι μια πρωτεΐνη γνωστή ως νεξίνη διαλογής 5 (sorting nexin 5) παίζει βασικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία. Οι ερευνητές έδειξαν ότι η χρήση μιας γενετικής τεχνικής για την απενεργοποίηση αυτής της πρωτεΐνης στα ενδοθηλιακά κύτταρα προκάλεσε την ίδια απώλεια της ικανότητας των οιστρογόνων να διεγείρει τη μεταφορά ινσουλίνης με τη διαγραφή των υποδοχέων οιστρογόνων.
Μαζί, είπε ο Shaul, αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι τόσο στους άνδρες όσο και στις γυναίκες, η δράση των οιστρογόνων στα ενδοθηλιακά κύτταρα είναι κρίσιμη για τη μεταφορά της ινσουλίνης στους σκελετικούς μύες, κάτι που μειώνει τη γλυκόζη. Απαιτείται περαιτέρω εργασία για να προσδιοριστεί από πού προέρχεται τα οιστρογόνα που προάγουν τη μεταφορά ινσουλίνης στους μύες στους άνδρες. Αξιοποιώντας τους μηχανισμούς που ευνοούν τη μεταφορά ινσουλίνης στα ενδοθηλιακά κύτταρα, είπε, οι επιστήμονες μπορεί τελικά να είναι σε θέση να αναπτύξουν νέες θεραπείες για τη θεραπεία του διαβήτη τύπου 2.
Περισσότερες πληροφορίες: Anastasia Sacharidou et al, Endothelial ERα promotes glucose tolerance by enhancing endothelial insulin transport to skeletal muscle, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-40562-w.
