Nyupptäckt mekanism kan leda till förbättrad blodsockerkontroll

Många diabetespatienter har inte bara problem med sitt insulin utan även med frisättningen av hormonet glukagon. Forskare vid Uppsala universitet har nu upptäckt en reglermekanism som i förlängningen kan leda till nya möjligheter att förbättra blodsockerkontrollen hos dessa patienter. Forskningen presenteras i den vetenskapliga tidskriften Diabetologia.

Hormonet glukagon, som frisätts från bukspottkörtelns alfaceller, spelar en livsviktig roll för kroppens blodsockerreglering. Normalt hämmas frisättningen av glukagon när blodsockerkoncentrationen stiger efter en måltid. När koncentrationen så småningom sjunker så frisätter alfacellerna åter glukagon som i sin tur stimulerar levern att frigöra socker till blodbanan. På så sätt förhindras att blodsockret når farligt låga nivåer mellan måltider eller vid svält.

Glukagon fungerar på många sätt som en motpol till det mer välkända hormonet insulin, som är blodsockersänkande och som frisätts i otillräckliga mängder vid diabetes. Många diabetespatienter har emellertid störningar även i glukagonfrisättningen. Ofta stimuleras frisättning av glukagon efter måltid, vilket bidrar till att förvärra diabetikernas redan höga blodsockernivåer. Å andra sidan frisätter alfacellerna inte tillräckligt med glukagon när blodsocker sjunker till låga nivåer, vilket kan vara livshotande hos insulinbehandlade diabetiker.

Trots glukagonets livsviktiga funktion är det inte känt hur frisättningen regleras av blodsockret. Genom att använda avancerade mikroskopitekniker för att mäta olika signalämnen i alfacellerna har Uppsalaforskare upptäckt en ny reglermekanism.

Frisättningen av nästan alla hormoner utlöses när koncentrationen av kalciumjoner ökar innanför cellmembranet. I alfacellerna är dock kalciumnivåerna förhöjda oavsett om sockerkoncentrationen är låg eller hög. Så även om kalcium är nödvändigt för att glukagon skall kunna frisättas verkar det vara en annan signal som styr hur mycket av hormonet som släpps ut.

När forskarna mätte signalämnet cykliskt adenosinmonofosfat (cAMP), som inte själv kan stimulera hormonfrisättning men som förstärker kalciumjonernas effekt, upptäcktes att socker påverkar cAMP-nivåerna i alfacellerna på ett sätt som överensstämmer med glukagonfrisättningen.

Genom att fixera cAMP-koncentrationen på en konstant hög nivå i cellerna kunde den reglerande effekten av socker på glukagonfrisättningen förhindras. Upptäckten att blodsockret styr frisättningen av glukagon genom direkta effekter på alfacellernas cAMP-nivåer är betydelsefull eftersom den kan leda till nya möjligheter att förbättra blodsockerkontrollen hos diabetespatienter.

För mer information, kontakta professor Anders Tengholm, Institutionen för medicinsk cellbiologi, Uppsala universitet. E-post: anders.tengholm@mcb.uu.se. Tel: 018-4714481.

Yu, Q., Shuai, H., Ahooghalandari, P., Gylfe, E., Tengholm, A. 2019. Glucose controls glucagon secretion by directly modulating cAMP in alpha cells. Diabetologia, doi: 10.1007/s00125-019-4857-6