Hoewel diabetes een veel voorkomende aandoening is, bestaat er nog geen remedie. De huidige therapieën kunnen de bloedsuikerspiegel beheersen, maar ze pakken de insulineresistentie niet aan. Maar nu, recent onderzoek gerapporteerd in ACS Nano toont aan dat het richten op bepaalde zeer reactieve moleculen in de lever de insulineresistentie in menselijke levercellen en diabetische muizen kan omkeren, waardoor een weg naar een langdurigere behandeling wordt geboden.
Type 2-diabetes treedt op wanneer het lichaam niet langer gevoelig is voor insuline, dat de bloedsuikerspiegel reguleert. Momenteel bestaat er geen remedie en de beschikbare behandelingen zijn gericht op het beheersen van symptomen en bloedsuikerspiegels. Sommige onderzoeken hebben gesuggereerd dat insulineresistentie kan worden veroorzaakt door reactieve zuurstofspecies (ROS), dit zijn zeer onstabiele, op zuurstof gebaseerde moleculen die voornamelijk worden geproduceerd door de mitochondriën.
Een klasse medicijnen die mitochondriale ontkoppelaars worden genoemd, zou kunnen helpen de ROS-productie bij de bron te remmen, in plaats van alleen op te ruimen wat al is gemaakt, zoals conventionele, op antioxidanten gebaseerde behandelingen doen. Ultrakleine platina-nanodeeltjes zijn een andere zeer efficiënte ROS-wegvanger, hoewel ze door hun kleine formaat te snel uit de lever worden verwijderd.
Maar door deze twee strategieën te combineren in een alles-in-één systeem, kan een zeer effectief en langdurig behandelingsplatform worden gecreëerd. Dus Jingjing Yang, Shaochun Tang, Yujun Song en collega’s wilden zo’n systeem ontwerpen, met behulp van biologisch afbreekbare “nanoscavengers” die mogelijk de insulinegevoeligheid zouden kunnen herstellen en diabetes type 2 zouden kunnen behandelen.
Om de nanoscavengers te bouwen, bekleedde het team een sjabloon met platina nanodeeltjes en een laag silica. Vervolgens werd de sjabloon verwijderd om holle schalen te vormen, die werden geladen met een mitochondriale ontkoppelaar en gecoat met een lipidedubbellaag.
Wanneer gemengd met twee ROS, waterstofperoxide (H2O2) en superoxide (O2–), reduceerde het systeem ze tot water en moleculaire zuurstof. In experimenten met menselijke levercellen met geïnduceerde diabetes type 2, bleven de nanoscavengers ROS opruimen en de opname van glucose verhogen, wat suggereert dat de insulinegevoeligheid van de cellen was hersteld.
De onderzoekers injecteerden vervolgens nanoscavengers intraveneus in een diabetisch muismodel. De constructen migreerden naar de lever, waardoor de aanwezige hoeveelheid vet afnam, de normale cellulaire functie werd hersteld en de bloedglucosespiegels weer normaal werden. Symptomen van diabetische nefropathie waren bijna volledig omgekeerd. De muizen vertoonden geen tekenen van veranderingen in lichaamsgewicht of schade aan hun weefsels of organen. De onderzoekers zeggen dat dit werk een effectieve strategie zou kunnen zijn voor langdurige behandeling van diabetes en andere stofwisselingsziekten.
Meer informatie:
Zhibin Zhang et al, Biologisch afbreekbare holle nanoscavengers herstellen leverfuncties om de insulineresistentie bij diabetes type 2 om te keren, ACS Nano (2023). DOI: 10.1021/acsnano.3c00875
Tijdschrift informatie:
ACS Nano
Aangeboden door American Chemical Society