Kroppens ”sockertermostat” identifierad

Under normala betingelser är sockerkoncentrationen i vårt blod väl reglerad; för låga eller för höga värden är livshotande och det senare leder till diabetes. Det som anses vara normala värden varierar mellan olika djurarter, vilket innebär att en normal blodsockerkoncentration hos mus exempelvis kan anses vara diabetisk för människan. Exakt hur detta styrs är okänt men man vet att regleringen av blodsockerkoncentrationen involverar flera olika organ som levern, hjärnan och den hormonfrisättande delen av bukspottkörteln, de så kallade Langerhanska öarna. Interaktionen mellan dessa organ är komplex och vart och ett av dem har sin egen sockerregleringsnivå.

– Vi ville testa om det finns ett övergripande organ som reglerar blodsockerkoncentrationen inom det snäva intervall som föreligger hos olika djurarter under normala betingelser. Vår hypotes var att regleringen huvudsakligen styrs från de Langerhanska öarna, eftersom dessa fungerar som ett komplett hormonfrisättande mikroorgan, säger försteförfattare Rayner Rodriguez-Diaz, forskare vid University of Miami Miller School of Medicine, USA, och Karolinska Institutet.

Fungerar som sockertermostat

För att testa sin hypotes transplanterade forskarna Langerhanska öar från olika djurarter, inklusive människa, till friska och diabetiska möss. Därefter mätte de blodsockerkoncentrationen och gjorde blodsockertoleranstester i de transplanterade mössen.

– Vi fann att de transplanterade Langerhanska öarna överförde blodsockerregleringen från de djurarter de kom ifrån. Det tyder på att det är de Langerhanska öarna som har det övergripande ansvaret för att reglera blodsockerkoncentrationen, det vill säga att de fungerar som “sockertermostater” i våra kroppar, säger Per-Olof Berggren, professor vid Rolf Luft Forskningscentrum för Diabetes och Endokrinologi, institutionen för molekylär medicin och kirurgi, Karolinska Institutet, som är huvudansvarig för studien.

En intressant upptäckt var att de celler som frisätter hormonet glukagon i de Langerhanska öarna har en avgörande betydelse för regleringen av de insulinproducerande cellerna hos människa och därmed regleringen av blodsockerkoncentrationen, men däremot inte hos möss.

Måste transplantera hela öar

– Detta understryker betydelsen av att studera blodsockerregleringen med mänskliga Langerhanska öar. Dessutom visar våra resultat att det inte räcker att transplantera bara insulinproducerande celler till patienter med diabetes utan att man måste transplantera hela Langerhanska öar med dess olika celltyper, säger Alejandro Caicedo, forskare vid University of Miami Miller School of Medicine.

För att i framtiden kunna bota diabetes med hjälp av stamcellsteknologin måste man således ta fram alla de celler som finns i den Langerhanska ön och därefter skapa konstgjorda öar som kan transplanteras.

– Resultaten visar också att man bör tänka sig för när man behandlar diabetespatienter med läkemedel av typen glukagonreceptor-antagonister eftersom dessa direkt kan påverka de Langerhanska öarnas förmåga att fungera som sockertermostater, säger Per-Olof Berggren.

Forskningen finansierades av Diabetes Research Institute Foundation (DRIF), National Institutes of Health (NIH), American Diabetes Association, Diabetesförbundet, Vetenskapsrådet, Novo Nordisk Fonden, Familjen Erling-Perssons Stiftelse, Strategiska forskningsprogrammet i diabetes vid Karolinska Institutet, Europeiska forskningsrådet (ERC), Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, försäkringsbolaget Skandia, Diabetes and Wellness Foundation, Berth von Kantzows stiftelse, och Stichting af Jochnick Foundation.

Publikation

Paracrine interactions within the pancreatic islet determine the glycemic set point
Rayner Rodriguez-Diaz, R. Damaris Molano, Jonathan R. Weitz, Midhat H. Abdulreda, Dora M. Berman, Barbara Leibiger, Ingo B. Leibiger, Norma S. Kenyon, Camillo Ricordi, Antonello Pileggi, Alejandro Caicedo, Per-Olof Berggren
Cell Metabolism, online 6 mars 2018, doi:10.1016/j.cmet.2018.01.015