Ultraschall: Die Zukunft der Diabetesbehandlung?
Eine kürzlich an Mäusen durchgeführte Studie kommt zu dem Schluss, dass gezielter Ultraschall ein wirksamer, nicht-invasiver und arzneimittelfreier Weg sein könnte, um den Insulinspiegel bei Menschen mit Typ-2-Diabetes zu steigern.
Nach Angaben der Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten (CDC) sind in den USA inzwischen mehr als 100 Millionen Erwachsene von Typ-2-Diabetes betroffen.
Es war die siebthäufigste Todesursache in den USA im Jahr 2015.
Bei Menschen mit Diabetes produziert die Bauchspeicheldrüse zu wenig Insulin.
Aus diesem Grund wird der Körper im Laufe der Zeit unter einer als Insulinresistenz bezeichneten Erkrankung weniger empfindlich dafür.
Beta-Zellen - spezialisierte Zellen in der Bauchspeicheldrüse - synthetisieren, speichern und setzen Insulin als Reaktion auf das Vorhandensein von Zucker im Blut frei.
Diese erhöhte Produktion hilft, den Glukosespiegel im Blut im normalen Bereich zu halten. Zu viel Zucker im Blut kann Gewebe und Organe schädigen.
Zu Beginn des Fortschreitens des Diabetes können Betazellen überarbeitet werden, wodurch sich im Inneren Insulin ansammelt. Dieser Aufbau kann für die Beta-Zelle terminal sein. Wenn mehr insulinproduzierende Beta-Zellen sterben, verschlimmert sich der Diabetes.
Bestimmte Medikamente können den Beta-Zellen helfen, Insulin freizusetzen, aber diese können teuer sein und mit der Zeit weniger wirksam werden.
Aus diesen Gründen sind Forscher daran interessiert, andere Wege zur Förderung der Insulinfreisetzung zu finden, an denen keine Medikamente beteiligt sind.
Eine Wiedergeburt für Ultraschall
Forscher der George Washington University in Washington, DC, untersuchen einen innovativen Weg zur Behandlung von Diabetes. Sie glauben, dass Ultraschall einen Weg nach vorne bieten könnte.
Die Wissenschaftler präsentierten ihre neuesten Erkenntnisse kürzlich auf dem 177. Treffen der Acoustical Society of America in Louisville, KY.
Die Forscher verwendeten Ultraschall, um die Insulinfreisetzung aus Betazellen in der Bauchspeicheldrüse von Mäusen zu stimulieren. Sie übertrugen Schall transkutan oder ohne die Haut zu brechen auf den Bauch.
Ultraschall beschreibt Schallwellen mit einer Frequenz über dem Niveau des menschlichen Gehörs. In der medizinischen Welt assoziieren Menschen Ultraschall am häufigsten mit Scantechnologie, beispielsweise der Bildgebung des Fötus.
Wissenschaftler verwenden Ultraschall seit Jahrzehnten als diagnostisches Instrument, aber in jüngerer Zeit haben sie begonnen zu untersuchen, ob er auch zur Behandlung bestimmter Erkrankungen nützlich sein könnte. Zum Beispiel verwenden einige jetzt Ultraschall, um Nierensteine auseinanderzubrechen, während sie sich noch im Körper befinden.
Einige Forscher sind daran interessiert herauszufinden, ob Ultraschall überhaupt eine Behandlungsoption für die Parkinson-Krankheit sein könnte. Andere untersuchen noch immer die Verwendung von sogenanntem hochintensivem fokussiertem Ultraschall zur Bekämpfung von Prostatakrebs.
Ultraschall und Diabetes
In früheren Arbeiten haben Wissenschaftler gezeigt, dass Ultraschall kultivierte Beta-Zellen dazu anregen kann, Insulin freizusetzen. In der jüngsten Studie wollten die Forscher verstehen, ob dies bei einem lebenden Tier möglich ist.
Zur Untersuchung gaben sie Mäusen entweder eine Scheinbehandlung (Kontrollbehandlung) oder eine einzelne 5-minütige Ultraschallbehandlung mit einer Frequenz von 1 Megahertz.
Die Forscher nahmen unmittelbar vor und nach der Ultraschall- oder Kontrollsitzung Blutproben. Es schien wichtig zu sein, dass die Haut oder die inneren Organe der Mäuse nicht geschädigt wurden.
Wie erhofft stellten die Wissenschaftler fest, dass die mit Ultraschall behandelten Mäuse im Vergleich zu den Kontrollmäusen eine erhöhte Insulinproduktion aufwiesen.
Wichtig ist jedoch, dass sie auch keine damit verbundene Verringerung des Glukosespiegels feststellten. Trotz eines Anstiegs des Insulins schien die Glukose im Blut unberührt zu sein. Dies war unerwartet, daher sind sie bestrebt, dies weiter zu untersuchen. Trotzdem sind die Schlussfolgerungen der Autoren der Studie optimistisch:
"Wir erwarten, dass unser Ansatz mit sorgfältiger Auswahl der Ultraschallparameter eine sichere, kontrollierte und gezielte Stimulation der Insulinfreisetzung aus den Betazellen der Bauchspeicheldrüse ermöglicht."
Wie immer wird es eine komplizierte Reise sein; Tania Singh, Mitautorin der Studie, erklärt: „Die Bauchspeicheldrüse spielt neben der Insulinproduktion eine Reihe weiterer Funktionen, einschließlich der Freisetzung von antagonistischen Hormonen und Verdauungsenzymen.“
Mit anderen Worten, wenn man die Bauchspeicheldrüse stimuliert, besteht eine starke Möglichkeit, dass sie die Ausscheidung anderer biologischer Produkte neben Insulin fördert. Dies könnte eine Reihe von Effekten haben. Die Wissenschaftler sind bestrebt, dieses potenzielle Problem genauer zu untersuchen.
Obwohl die Ergebnisse faszinierend sind und wahrscheinlich zu Diskussionen führen, sind dies noch sehr frühe Tage. Singh erklärt: „Unsere Arbeit ist ein wichtiger erster Schritt zur Stimulierung des endokrinen Gewebes.“
Um die im Titel gestellte Frage zu beantworten, kann Ultraschall in Zukunft zur Behandlung von Diabetes nützlich sein. Im Moment scheint diese Zukunft jedoch noch weit entfernt zu sein.
