Hersenen zouden doelwit kunnen zijn voor nieuwe behandelingen voor diabetes type 1

Ruim tien jaar geleden ontdekten onderzoekers dat een acute complicatie van diabetes type 1, diabetische ketoacidose (DKA), kon worden teruggedraaid met het hormoon leptine, zelfs bij afwezigheid van insuline.

In een artikel gepubliceerd in het Journal of Clinical Investigation wordt uitgelegd hoe leptine de hersenen beïnvloedt en hoe het in toekomstige therapeutische benaderingen kan worden gebruikt.

DKA treedt op wanneer het lichaam geen insuline meer kan aanmaken en vetten begint af te breken voor energie. Dit kan leiden tot een levensbedreigende ophoping van suiker (glucose) en ketociden in het bloed. Artsen dienen traditioneel insuline toe om DKA te behandelen, merken de auteurs op.

Maar er zijn nu aanwijzingen dat bij een tekort aan insuline de hersenen een sleutelrol spelen bij de ontwikkeling van DKA, volgens een nieuwe analyse gebaseerd op een literatuuronderzoek en onderzoek uitgevoerd bij UW Medicine sinds 2011.

"Wanneer de alvleesklier geen insuline kan aanmaken, krijgt de hersenen een signaal dat het lichaam bijna geen brandstof meer heeft, ook al is dat niet zo. Deze informatie wordt deels overgebracht door lage niveaus van het hormoon leptine in het bloed", aldus hoofdauteur Dr. Michael Schwartz, hoogleraar geneeskunde en afdeling metabolisme, endocrinologie en voeding aan de University of Washington School of Medicine.

Leptine helpt de hersenen bij het reguleren van eetlust en lichaamsgewicht. Het hormoon wordt aangemaakt door vetcellen en reist via de bloedbaan naar de hersenen, met name de hypothalamus, het gebied dat bepaalt wanneer en hoeveel er gegeten moet worden. Bij een leptinetekort activeert de hersenen routes om energiereserves, waaronder glucose en ketonen, te mobiliseren.

Schwartz en zijn team ontdekten dit verband in 2011, toen ze leptine voor het eerst rechtstreeks in de hersenen van ratten en muizen met diabetes type 1 injecteerden. Aanvankelijk gebeurde er niets. Maar na vier dagen zagen de onderzoekers tot hun verbazing dat de bloedglucose- en ketonspiegels van de dieren volledig waren genormaliseerd, ondanks hun aanhoudende ernstige insulinetekort.

"Het meest verbazingwekkende is dat de suikerspiegel niet zomaar daalde, maar stabiel bleef," legde hij uit. "Als ze probeerden hem te verhogen, daalde hij weer; als ze probeerden hem te verlagen, steeg hij weer."

Uit dergelijke reacties bleek dat de hersenen een normale bloedsuikerspiegel konden handhaven, zelfs bij afwezigheid van insuline, merkte Schwartz op.

Destijds wist de wetenschappelijke gemeenschap van diabetesexperts niet wat ze van deze ontdekking moesten denken.

"We begrijpen nu veel beter een fenomeen dat in 2011 grotendeels werd genegeerd", aldus Schwartz.

Hij is van plan om bij de FDA toestemming aan te vragen om klinische proeven met leptine uit te voeren bij mensen met diabetes type 1, om te testen of het hormoon de bloedsuikerspiegel van patiënten kan normaliseren.

Positieve resultaten kunnen de weg vrijmaken voor op de hersenen gerichte medicijnen voor diabetes type 1.

"Dit is een van de meest opwindende ontdekkingen uit mijn carrière", aldus medeauteur Dr. Irl Hirsch, hoofd van de afdeling Diabeteszorg en -educatie aan de UW Medicine en hoogleraar metabolisme, endocrinologie en voeding aan de University of Washington School of Medicine.

Volgens Hirsch kan het reguleren van de glucosespiegel met leptine nieuwe behandelingsmogelijkheden voor patiënten opleveren.

"Begrijp me niet verkeerd: de ontdekking van insuline 104 jaar geleden was een van de grootste ontdekkingen van de vorige eeuw," voegde hij eraan toe, "maar dit is de volgende stap. Het is misschien wel de beste weg."

Schwartz benadrukte dat insulinemanagement een aanzienlijke last is voor patiënten en hun families.

"Als het mogelijk zou zijn om diabetes type 1 te behandelen zonder dagelijkse insuline-injecties en voortdurende suikercontrole, zouden patiënten dat een grote prestatie vinden", zei hij.

Door de hersenen ervan te overtuigen dat de brandstofreserves niet uitgeput zijn, of door specifieke neuronen uit te schakelen die de productie van glucose en ketonen stimuleren, stopt het lichaam de reactie die leidt tot ernstige hyperglykemie en DKA.

"Dit nieuwe concept ondermijnt de al tientallen jaren bestaande opvatting dat insulinetekort de enige oorzaak is van diabetische ketoacidose", aldus Schwartz.

"Het laat zien dat de hersenen een belangrijke rol spelen bij de ontwikkeling van ongecontroleerde diabetes en mogelijk de sleutel zijn tot nieuwe behandelingen."