Betasolun endokannabinoidijärjestelmä (2) Johdantoa

Diabetes Obes Metab. 2016 Jun;18(6):549-57. doi: 10.1111/dom.12646. Epub 2016 Mar 31.

Betasolufunktioiden endokannabinoidisäätely: sovellutusta glykemiseen kontrolliin ja diabetekseen

LÄHDE: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5045244/

 jatkoa...

Johdanto , Introduction

2-tyypin diabetes mellitus, T2DM (tai NIDDM) on krooninen tauti, jossa kehon kyky metabolisoida glukoosia on hekentynyt ja tämä on tavallista obeeseilla ja ylipainoisilla henkilöillä. Obesitas on riskitekijä insuliinireseitenssin kehittymiselle.

Insuliiniresistenssi taas tarkoittaa sitä, että normaalisti insuliinille herkissä kudoksissa solut eivät kykenekään vastaamaan haiman betasolujen tuottamalle ja vapauttamalle insuliinille normaalisti, vaikka betasolut olivat vastanneet normaalilla tavallaan kohonneeseen verensokeriin ja tuottaneet insuliinia sen mukaisesesti. ( Siis ne kudossolut eivät ottaneetkaan sokeria verestä vastaan ja verensokeri jäi korkeaksi!)

• Type 2 diabetes (T2D) or non-insulin-dependent diabetes is a chronic disease characterized by the body’s impaired ability to metabolize glucose, which commonly develops in obese/overweight people. Obesity is a risk factor for developing insulin resistance, which is defined as the inability of cells in insulin-sensitive tissues to respond normally to insulin produced and released by β-cells of pancreatic islets in response to an increase in blood glucose concentration.

Yleinen käsitys on se, että eräällä insuliiniresistenttien obeesien henkilöiden alaryhmällä seuraa betasolujen huono funktio ja se johtaa alentuneeseen insuliinin tuotantoon, huonoon verensokerin säätelyyn ja lopulta 2- tyypin diabetekseen. On myös mahdollista, että betasolujen huono funktio tapahtuu jo ennen tai samanaikaisesti insuliiniresitenssin kehkeytymisen kanssa kuren joissain T2D- tapauksissa voidaan hyvin havaita ennen t2D:n puhkeamista.

Normaalisti betasolu on erittäin herkkä verensokerin pitoisuuksien vaihteluille.

• A commonly held view is that in a subset of obese, insulin-resistant individuals, β-cell dysfunction ensues, leading to decreased insulin production, poor blood glucose regulation, and ultimately T2D [1]. It is also possible that β-cell dysfunction arises before or in parallel with insulin resistance, as in some cases it can be detected well before the onset of T2D [2].
• The β-cells of the pancreatic islets are exquisitely sensitive to changes in blood glucose concentration.

GLUT-2 on 2-tyypin glukoosia kuljettava proteiini ja se välittää glukoosin pääsemistä betasoluun ja sallii täten tapahtua solun sisäisen ja solunulkoisen sokerin tasapainon muodostumisen solukalvon molemmin puolin. Glykolyysillä tapahtuva glukoosiaineenvaihdunta generoi energiapakettia ATP. Jos ATP/ADP suhde nousee ( energiapakettien kertyessä), liipaistuu esiin ATP.stä riippuvan kaliumkanavien sulkeutuminen: ne vastaavat kalvon lepopotentiaalin ylläpidosta ja täten estyy kaliumjonien virtaus ulos solukalvon läpi. Tästä seurannut positiivisen varauksen nousu solun sisällä johtaa solukalvon depolarisoitumiseen, siitä seuraa taas VGCC (jännitteestä vaikuttuvien) kalsiumkanavien aukeaminen ( Calsiumia tulee soluun) ja solun sisäinen kalsiumpitoisuus kohoaa. Glukoosin aiheuttama Ca2++ ic signaali organisoituu synkronisesti ja oskillatorisesti johtaen pulsoivaan insuliinin eritykseen. Lopullinen tulos on että insuliinia kuljetetaan ulos solusta systeemiseen verenkiertoon. (Kts. Allaolevasta linkistä tätä tarkemmin).

• The type 2 glucose transporter protein (GLUT-2) mediates the entry of glucose into β-cells, thus allowing intracellular and extracellular glucose to equilibrate across the cell membrane. Glucose metabolism via glycolysis generates ATP, and a higher ATP/ADP ratio triggers the closure of the ATP-dependent potassium (K_ATP) channels responsible for maintaining the resting membrane potential, thus preventing potassium ions from being shunted across the cell membrane. The ensuing rise in positive charge inside the cell leads to depolarization of the cell membrane, resulting in the opening of voltage-gated calcium channels and a rise in intracellular calcium concentration [3]. The glucose-induced Ca²⁺_i signal is organized in a synchronous and homogeneous oscillatory pattern [4], resulting in pulsatile insulin secretion [5]. The ultimate result is the export of insulin from β-cells into the systemic circulation.

http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0129238

Endokannabinoidijärjestemä (ECS) käsittää G-proteiiniin kytkettyjä kannabinoidireseptoreja CB1R ja CB2R, niiden endogeenisiä lipidejä, toiselta nimeltään endokannabinoideja. Näitä ovat arakidonyylietanolamidi ( AEA, anandamidi) ja 2-arakidonyyliglyseroli (2-AG). Kun keksittiin tämä endokannabinoidijärjestelmä seurasi kuin lumivyörynä sen lukuisia biologisia funktioita käsitteleviä kokeellisia tutkimuksia.

• The endocannabinoid system (ECS) comprises G-protein coupled cannabinoid receptors [CB1 receptor (CB1R) and CB2 receptor (CB2R)], their endogenous lipid ligands or endocannabinoids, such as arachidonoylethanolamide (AEA) or anandamide and 2-arachidonoylglycerol (2-AG), and their biosynthetic and degrading enzymes, as detailed below. The discovery of the ECS has triggered an avalanche of experimental studies exploring its diverse biological functions [6].

Näytöt sekä prekliinisistä että ihmistutkimuksista viittaavat siihen, että CB1-reseptorijärjestelmä on osallisena insuliinireseditenssin, I tyypin ja 2- tyypin diabeteksen kehittymisessä. Myös osoittautui, että CB1- reseptorin estämisellä oli suotuisia vaikutuksia obesitaksen ja metabolisen oireyhtymän ja niiden komplikaatioitten ( T2DM mukaanluettuna) lieventämisessä .

• Evidence from both preclinical and human studies indicates that overactivity of the CB1R system contributes to the development of insulin resistance and both type 1 diabetes (T1D) and T2D [7,8], and that CB1R blockade has beneficial effects in mitigating obesity/metabolic syndrome and its complications, including T2D [9–11].

Tällainen viittaa siihen, että endokannabinoidijärjestelmän komponentit ovat läsnäolevia ja funktionaalisina niissä kudoksissa, jotka ensi sijassa ovat osallistumassa glykemiseen kontrolliin Näihin kudoksiin kuuluu endokriininen haima, vaikkakaan ei olla vielä yhtä mieltä siitä, mikä on endokannabinoidijärjestelmän spesifisten komponenttien sijainti solussa ja tarkka funktio.

Tässä artikkelin kuvaamassa työssä tutkijat antavat lyhyttä yleiskatsausta nykyisestä tiedosta endokannabinoidijärjestelmän osuudesta betasolun toimintaan ja elossapysymiseen. Tässä rajoitutaan niiden osuuten 2-tyypin diabeteksessa.

• This implies that components of the ECS are present and functional in tissues prominently involved in glycaemic control, including the endocrine pancreas, although a consensus has not yet emerged as to the cellular location and exact function of specific ECS components. In the present paper, we will provide a brief overview of current knowledge about the role of the ECS in β-cell function and survival, as it relates to its involvement in T2D.

Go to:

Marijuana, Cannabinoids and the Endocannabinoid System...