Бариатрия изменяет механизмы управления уровнем глюкозы в организме
Положительное влияние бариатрии на пациентов, страдающих ожирением и сахарным диабетом, связано с изменением механизма усвоения пищи и питательных веществ в желудочно-кишечном тракте после операции — считают ученые из Лаборатории Метаболических Исследований Кембриджского университета в «Wellcome Trust» — Института Метаболических Наук.
Они обнаружили, что изменение механизма пищеварения и всасывания в желудочно-кишечном тракте, возникающее в результате бариатрической операции, снижает выработку гормонов кишечника, особенно глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1), что, в свою очередь, вызывает более высокую выработку инсулина.
«У пациентов, страдающих сахарным диабетом, после шунтирования желудка снижается масса тела и быстро исчезает диабет», — отмечает г-жа Фиона Гриббл, доктор Института Метаболических Наук. «Но у пациентов без лишнего веса, страдающих раком желудка, сперва отмечают нормальный уровень глюкозы, а после операции возникают частые гипогликемические приступы из-за снижения уровня сахара». Мы бы хотели больше узнать о механизме, объясняющем эти противоположные результаты в отношении управления уровнем глюкозы в организме пациентов.
Сообщая о результатах в статье «Важная роль уровня глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1) для поддержания баланса глюкозы после бариатрической операции», в издании «Cell Reports» ученые пытались понять, каким образом глюкагоноподобный пептид 1 (GLP-1 ) вызывает более высокую выработку инсулина.
Ученые наблюдали за пятью пациентами, прошедшими бариатрические операции, имея наследственную форму рака желудка. Им вводился Эксендин-9 — соединение, которое блокирует действие глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1) — одновременно с приемом глюкозы внутрь. Было обнаружено, что концентрация инсулина, а также гормона, отвечающего за снижение уровня глюкозы в крови, возросла не столь резко, когда пациенты принимали Эксендин-9 и не страдали гипогликемическими приступами.
«Мы обнаружили, что блокировка глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1 ) с помощью Эксендина-9 отменяет его воздействие на бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин», — добавила г-жа Гриббл.
Ученые также пытались найти причину столь резкого повышения уровня GLP-1 после операции. Обычно процесс переваривания и усвоения пищи происходит в верхнем отделе кишечника. Но после операции он переходит вниз из-за перестройки кишечника, которая включает в себя Y-образное соединение желчи и панкреатических ферментов с пищей.
«Большая часть процесса пищеварения не происходит до тех пор, пока желчь и ферменты поджелудочной железы, поступающие с одной стороны кишечника, не присоединятся к пище, поступающей с другой стороны, из нижней части кишеника», — пояснила г-жа Гриббл. «Это важно, поскольку основная часть пептида GLP-1 высвобождается в нижней части кишечника. Переваривая и усваивая питательные вещества немного ниже, Вы, следовательно, стимулируете выделение гораздо большего количества GLP-1 ».
Используя новую последовательность РНК и измерения, основанные на массовой спектрометрии, разработанные специально для данного исследования, ученые определили расположение различных гормональных пептидов в кишечнике у людей и мышей до и после операции. Они обнаружили, что клетки, производящие GLP-1 и прочие гормоны кишечника, не подвержены каким-либо изменениям после хирургического вмешательства
Рисунок 1. Высокий уровень гормонов кишечника после бариатрической операции связан не с изменениями характеристик энтероэндокринных клеток или содержания тканевых гормонов, а с измененным потоком питательных веществ, который стимулирует более дистальные энтероэндокринные клетки.
«Это означает, что причина более активного выделения GLP-1 заключается не в изменении выработки гормонов в кишечнике в результате операции, а скорее в том, что переваривание и усвоение питательных веществ происходит в другом отделе кишечника и вызывает повышение уровня GLP-1 и PYY «, добавляет г-жа Гриббл.
В дальнейшем ученые надеются узнать точный механизм, отвечающий за быструю потерю веса у пациентов после бариатрической операции.
«Если эта проблема решится, возможно будет осуществить то, чего хотят все пациенты: достичь значительной потери веса благодаря медикаментозной терапии – принятию внутрь или путем инъекций препаратов, которые смогут заменить хирургическое вмешательство и вызывать снижение веса без операции», — заключает она.
Пациентам, страдающим от гипогликемии после операции, связанной с раком желудка, которые в данный момент пытаются изменить свои пищевые привычки во избежание новых гипогликемических приступов, поможет создание препарата, который будет блокировать действие GLP-1 на более постоянной основе.
