Diabetes: sleutel tot snellere-werkende insuline die in slakgift voorkomt


Diabetes: sleutel tot snellere-werkende insuline die in slakgift voorkomt

Een studie van de kristallijne 3-D structuur van een insuline geëxtraheerd uit het gif van een mariene slak onthult een mogelijke manier om insuline te maken voor de behandeling van diabetes-acties sneller.

Het gif van de mariene kegelslak bevat een snelwerkende insuline die zijn prooi in hypoglycemische shock zet.

Beeldkrediet: Prof. B. Olivera / Universiteit van Utah

Onderzoekers uit Australiëen de Verenigde Staten hebben ontdekt dat het gif van Conus geographus Bevat een zeer efficiënt natuurlijk eiwit - genaamd Con-Ins G1 - dat sneller werkt dan menselijke insuline.

Zij vonden ook dat het eiwit kan binden aan menselijke insuline receptoren, wat suggereert dat het kan werken als een behandeling voor diabetes.

Het team rapporteert de bevindingen in het tijdschrift Natuurstructuur- en moleculaire biologie .

Diabetes is waar het lichaam ook niet genoeg insuline maakt (type 1 diabetes) of kan het niet goed gebruiken (type 2 diabetes).

Het lichaam heeft insuline nodig om bloedsuiker (glucose) in te voeren voor cellen als energie. Als het lichaam onvoldoende insuline heeft, of het vermogen om het goed te gebruiken, opbouwt, wordt de suiker in het bloed opgebouwd.

Hoge bloedsuiker kan leiden tot blindheid, nierfalen, hartziekte, beroerte en amputatie van tenen, voeten of benen.

Volgens cijfers van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) is het aantal mensen wereldwijd met diabetes gestegen van 108 miljoen in 1980 tot 422 miljoen in 2014.

De tarieven van diabetes zijn sneller gestegen in de midden- en lage-inkomenslanden. De WHO schat dat diabetes in 2030 de zevende voornaamste doodsoorzaak wereldwijd zal zijn.

Menselijke insuline 'clunky' in vergelijking

Voor hun studie heeft Mike Lawrence, universitair hoofddocent bij het Walter- en Eliza Hall Institute of Medical Research in Melbourne, Australiëen collega's, de Australische Synchrotron gebruikt om de 3-D-structuur van het insulineproteïne van het kegelslakkruid te analyseren.

  • Meer dan 29 miljoen Amerikanen leven met diabetes
  • Ongeveer een derde van de volwassenen in de VS heeft prediabetes, en 90 procent van hen weet het niet
  • Meer dan 20 procent van de uitgaven voor gezondheidszorg in de VS is voor mensen met diabetes.

Leer meer over diabetes

Prof. Lawrence, een expert in het bestuderen van insulines - en hoe ze cellen binnengaan via gateways bewaakt door specialistische eiwitten genaamd receptoren - legt hun opwindende ontdekking uit:

"We vonden dat kegelslak gifzinnen werken sneller dan menselijke insulines door de structurele veranderingen die de menselijke insulines ondergaan te ondergaan om te functioneren - ze zijn in hoofdzaak primed en klaar om te binden aan hun receptoren."

Menselijke insuline is "clunky" in vergelijking met de manier waarop de slakgif insuline werkt, voegt hij toe.

Menselijke insuline bevat een extra component die fungeert als een "scharnier" dat moet worden geopend voordat het molecuul de "handdruk" met de celreceptor kan uitvoeren om binnen te komen.

Echter, toen zij de 3-D-structuur van het slakengene insuline bestudeerden, vond het team een ​​manier om het scharnier van het menselijke insuline te verwijderen. Dit kan de communicatie versnellen met de receptor en helpen de insuline sneller in de cel te krijgen, legt Prof. Lawrence uit.

Snelwerkende insuline immobiliseert prooi

De studie bouwt voort op eerder werk dat de zeekegelslak heeft gevonden, gebruikt een insulinevergift om zijn prooi te vangen. De slak maakt gebruik van het gif om nietsvermoedende vis te immobiliseren die in zijn onzichtbare val zwemt.

Het insuline bevattende gif zet de vis in een toestand van hypoglycemie - lage glucose-shock.

Dr Helena Safavi-Hemami, een onderzoeksassistent professor in de afdeling biologie aan de Universiteit van Utah in Salt Lake City, begeleidde de studie naast Prof. Lawrence.

Ze zegt dat ze gefascineerd waren om te ontdekken hoe de insuline in het slakgift zo snel optreedt, en dan was het de sleutel om menselijk insuline effectiever te maken.

"We waren enthousiast om te vinden dat de principes van kegelslak gifzinnen op een menselijke omgeving zouden kunnen worden toegepast", aldus Dr. Safavi-Hemami.

De onderzoekers vonden dat kegelslak-gif insuline "sterk bindt de menselijke insuline receptor en activeert receptor signalering."

De volgende stap in ons onderzoek, dat al aan de gang is, is om deze bevindingen toe te passen op het ontwerpen van nieuwe en betere behandelingen voor diabetes, waardoor patiënten toegang krijgen tot snellere insulines."

Dr. Helena Safavi-Hemami

Lees meer over hoe gewapend gif de kankercellen doodt.

bloedsuikerspiegel constant houden (Video Medische En Professionele 2022).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Ziekte