Typ-2-Diabetes: Neue Pille könnte "die Auswirkungen einer Operation nachahmen"
Forscher haben ein Material entwickelt, das vorübergehend den Dünndarm bedeckt und die Menge an Glukose reduziert, die während der Verdauung in den Blutkreislauf gelangt.
Als sie das Material - das als Luminal Coating of the Intestine (LuCI) bezeichnet wird - an Ratten testeten, stellten sie fest, dass es die „Glukose-Reaktion“ um fast die Hälfte reduzierte.
Die Wissenschaftler haben das Material entwickelt, weil sie eine nicht-invasive Behandlung zur Umkehrung von Typ-2-Diabetes finden möchten, die genauso effektiv ist wie eine Operation.
Die Absicht ist, dass LuCI nach dem Verschlucken und im Darm eine temporäre Beschichtung bildet und sich einige Stunden später harmlos auflöst.
Ein Artikel, der jetzt in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Naturmaterialien berichtet, wie das Material den Darm bei Ratten vorübergehend überzog, als teilweise Barriere für die Nährstoffaufnahme fungierte und Blutzuckerspitzen nach einer Mahlzeit verhinderte.
„Wir stellen uns eine Pille vor“, bemerkt der Co-Senior-Studienautor Prof. Jeff Karp, Bioingenieur und Hauptforscher am Brigham and Women's Hospital in Boston, MA, „die eine Patientin vor einer Mahlzeit einnehmen kann, die den Darm vorübergehend bedeckt die Auswirkungen der Operation wiederholen. “
Typ-2-Diabetes und Adipositas-Chirurgie
Bei Typ-2-Diabetes reagiert der Körper nicht richtig auf Insulin, das Hormon, das den Zellen hilft, Blutzucker oder Glukose in Energie umzuwandeln.
Die Bauchspeicheldrüse oder das Organ, das Insulin produziert, versucht dies durch eine Erhöhung der Insulinproduktion auszugleichen. Aber irgendwann reicht dies nicht aus, und der Glukosespiegel steigt an, wodurch die Voraussetzungen für Prädiabetes und dann für Typ-2-Diabetes geschaffen werden.
Unbehandelt kann ein hoher Blutzucker zu schweren gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen, zu denen eine Schädigung von Organen wie Augen, Nieren und Herz gehört.
Rund 90 bis 95 Prozent der 30 Millionen Menschen in den USA, die an Diabetes leiden, haben Typ 2. Er tritt am häufigsten bei Erwachsenen auf, die Mitte 40 und älter sind, aber immer mehr Kinder und jüngere Erwachsene werden auch diagnostiziert es.
Die Forscher stellen fest, dass die Magenbypass-Operation „eines der am häufigsten durchgeführten Verfahren zur Gewichtsreduktion“ zur Behandlung von Fettleibigkeit sowohl in den USA als auch weltweit ist.
Es bildet einen kleinen „Magenbeutel“ und bewirkt effektiv, dass Lebensmittel einen „signifikanten Teil des Magens“ und einen Teil des Dünndarms umgehen.
Die Forscher weisen darauf hin, dass das Verfahren bei übergewichtigen Menschen mit Typ-2-Diabetes auch zu einer frühen „Verbesserung oder vollständigen Auflösung“ ihres Diabetes führt, die zufällig „unabhängig“ vom Gewichtsverlust ist.
Obwohl die Operation die Lebensqualität dramatisch verbessern und Typ-2-Diabetes umkehren kann, verfolgen nur wenige Patienten die Option, so der Co-Senior-Studienautor Ali Tavakkoli.
Er ist Co-Direktor des Zentrums für Gewichtsmanagement und metabolische Chirurgie am Brigham and Women 's Hospital und außerordentlicher Professor für Chirurgie an der Harvard Medical School, ebenfalls in Boston, MA.
„Physikalische Beschichtung des Darms“
In ihrer Studienarbeit beschreiben die Forscher, wie sie eine „oral verabreichte therapeutische Plattform“ entwickelt und getestet haben, die eine vorübergehende „physikalische Beschichtung des Darms“ erzeugt.
Sie begannen mit der Suche nach dem richtigen Material. Eine wichtige Voraussetzung war, dass es am Dünndarm haften bleibt und sich einige Stunden später auflöst.
Unter Verwendung dieser Kriterien, bei denen Glukose aufgrund ihres Interesses an Typ-2-Diabetes ein „primäres Ziel“ ist, führte ihre Suche zu einem zugelassenen Medikament namens Sucralfat zur Behandlung von Magengeschwüren.
Auf der Basis von Sucralfat entwickelten die Wissenschaftler eine neue Substanz - LuCI -, die eine Beschichtung auf der Darmschleimhaut bilden kann, ohne mit Magensäure aktiviert werden zu müssen. In trockener Pulverform kann es auch in eine Pille eingekapselt werden.
„Wir haben einen Bioengineering-Ansatz verwendet“, erklärt Co-Hauptautor Dr. Yuhan Lee, der als Materialwissenschaftler in Technik und Medizin am Brigham and Women's Hospital arbeitet, „um eine Pille zu formulieren, die gute Haftungseigenschaften aufweist und sich gut anheften lässt in einem präklinischen Modell auf den Darm. Und nach ein paar Stunden verschwinden die Auswirkungen. “
Reduzierte Glukose-Reaktion bei Ratten
Als sie LuCI an Ratten testeten, stellten sie fest, dass es eine dünne Schicht auf dem Darm bildete, die den „Nährstoffkontakt“ mit dem Dünndarm veränderte und die Glukose-Reaktion nach einer Mahlzeit verringerte.
Normalerweise steigt der Blutzuckerspiegel nach einer Mahlzeit an und bleibt eine Weile wach. 1 Stunde nachdem die Ratten LuCI in oraler Form erhalten hatten, war die Glucoseantwort um 47 Prozent verringert. Auch die Wirkung auf die Glukose-Reaktion war nicht von Dauer; es löste sich etwa 3 Stunden später auf.
Die Forscher untersuchen LuCI weiterhin in Nagetiermodellen für Fettleibigkeit und Diabetes. Sie wollen die kurz- und langfristigen Auswirkungen des Materials testen und herausfinden, ob damit Medikamente - und andere Substanzen wie Proteine - direkt in den Darm abgegeben werden können.
"Eine vorübergehende Beschichtung, die die Auswirkungen einer Operation nachahmen könnte, wäre ein enormer Vorteil für Patienten und ihre Leistungserbringer."
Prof. Ali Tavakkoli
