Диабетът

[Emil z Lonneberg]

Наскоро се запознах с метод за изследване на секретиращите свойства на различни клетки.

Пускаме им ток, те се ошашавват и секретират каквото имат да секретират. Всяко слято мехурче увеличава размера на клетъчната мембрана с малко.

И да кажем - за инсулиново мехурче - 2 фемтофарада.

По този начин може да се използват различни модели и да се изследват на ниво секреция - дали е запазена, усилена или намалена.

Струва ми се интересен подход, макар и ин витро.

[ISTORIK]

2 фемтофарада.

А как се превежда от марсиански на български тази дума?

[Emil z Lonneberg]

мили - микро - нано - пико - фемто - ато

така вървят представките към мерните единици

милиметър, микрометър, нанометър, пикометър ....

същото е с фарад

милифарад, микрофарад

фемтофарадът е нещо доста дребно.

да предположим, че една бета-клетка има капацитет 7 пикофарада... то това мехурче е доста дребно!

[ISTORIK]

Благодаря за уточнението! :-)

[Emil z Lonneberg]

Мен ме изумява точността на електрониката, която се използва в случая.

Защото е в състояние да измери не само клетката, но и уголемяването на мембраната й.

За клетка от 6 пикофарада едно увеличение в резултат на десетократно стимулиране с деполяризиращи импулси до 0 миливолта /от потенциал -70миливолта/ от 120 фемтофарада си е нелош резултат.

1 пикофарад = 1 квадратен микрометър площ /горе-долу/ - значи самата клетка ако я изкормим и опънем като меча кожа пред камината, ще бъде едно поленце с 2.4 Х 2.4 микрометра /приблизително/.

Поздравления за откривателите на метода Дитер Лукс, Ервин Неер и Закман. Получиха Нобел през 1991 година /по непонятни причини ръководителя на лабораторията, в която е направено откритието - Дитер Лукс, не е отличен - а по тего време Неер и Закман са били негови специализанти/.

[Joro-01]

С интересни неща се занимаваш...

[Emil z Lonneberg]

... и ние сме една имитация...

ама иначе - бием тъпана!

[Joro-01]

E то.. И ние. Навсякъде..

[Emil z Lonneberg]

чест ти прави, че признаваш!

подавам мека лапа за поздрав!

много хора са се взели толкова насериозно, все едно совалки до центъра на галактиката изпращат...

[Joro-01]

[Emil z Lonneberg]

От една страна аз виждам, че на шефовете не им се занимава с наука. Вълнуват се само от собствената си значимост /политически игри.

Пари, финансиране, импакт фактори, публикации еди къде си - но да му е в главата нещо, свързано с науката - йок.

Едно време, като четем за Галвани, Волта, Голджи, Авогадро... виждаме как те цял живот работят по една тема - изследват по 20 години едни явления.

Кой ги финансира? Пред кого се отчитат? Какви проекти имат? Какви публикации са правели за 5 години? С кои други учени са си сътрудничили през тези 5 години? Използвали ли са интердисциплинарен подход?

Сега - проекти за 1-2 години - идва един докторант за 3 години, бачка нещо /ама трябва да се обучава, не може една колба да държи както трябва първоначално/, идва ти един пост-док - тръгва и той от нулата, гледа като теле - бачка 1 година, после може още 1 година - и после - отиде някъде другаде, дето пак ще гледа като теле и ще му говорят как трябва да е мотивиран и динамичен...

Нямам представа, но аз не мога да очаквам велики открития от хора, които работят по тази схема.

От една страна няма нормален човек, който да иска да работи на непостоянен трудов договор в продължение на 10 години /от 26 до 36 години примерно/ и да не знае в коя държава ще се събужда след година, да влачи семейството си /мани, а коя жена ще го търпи тоя ми ти номад?/.

Което означава, че вероятно науката не се прави от най-способните в областта.

Преди бях питал докторантите в стария си институт - Вие защо станахте докторанти?

И получих отговори - Защото не знаехме къде да си търсим работа, нямахме представа какво искаме да правим и затова решихме да продължим да учим. Или пък - За да мога да си сложа пред името "д-р" /комплекс за малоценност?/.

Или пък двама младежи, които ми отговориха, че като докторанти получават повече, отколкото ако бяха отишли да работят като математици някъде. Имаха някакъв бонус от шефа си, който им се добавяше към стипендията.

...

Това ли трябва да са отговорите, които трябва да чуем, за хора, които се занимават с наука? : )

Едните не знаели за какво стават, другите били комплексирани, третите - заради по-висока заплата.

А идеята? Естеството на работата? Някой да е казал, че науката го вълнува? Че има интерес към изследване на еди какво си?

Явно прекалено наивистично разсъждавам. Но в крайна сметка за мен науката би трябвало да е призвание за хората, които се занимават с нея. Изисква се една особена отдаденост. Като да сънуваш нерешените задачи по химия и да видиш в съня си как ги решаваш и после като станеш - да запишеш решенията.

...

[Emil z Lonneberg]

Увредената секреция на инсулин от бета клетките на панкреаса е ключов момент в патогенезата на диабет тип 2 (Т2ДМ). Главният регулатор на инсулиновата секреция е плазмената концентрация на глюкоза. Върху инсулиновата секреция влияят и други нутритиенти като хормони, мастни киселини, вегетативната нервна система, както и локално действащи вещества с паракринен и автокринен ефект. Автокринната регулация се състои от молекули, които се свързват с рецептори на същата клетка, от която са били секретирани. Първият член на това семейство е самият инсулин. Важността на автокринната инсулинова регулация се подчертава от факта, че мишки, при които липсват инсулиновите рецептори в бета-клетките, проявяват признаци на глюкозна интолерантност. В допълнение на инсулина, бета-клетките секретират множество други вещества, включително пептиди (амилин, хроматогранин А и Б и техните производни), невротрансмитери (АТФ и ГАМК), йони (цинк).

(източник - Патрик Рорсман - Автокринна регулация на инсулиновата секреция, 2012)

[Emil z Lonneberg]

Бета-клетките като секретирали инсулин, в гранулите освен инсулин имало и АТФ!?

И не само АТФ, ами и серотонин?

И някакви невропептиди си секретирала клетката, които регулирали чувството на глад / ситост.

То ще се окаже, че моята представа за регулацията на глюкозата е мноооого наивна, хаха.

Къв невежа съм, уф.

[Emil z Lonneberg]

Фармацефтите да кажат дали не съм в грешка, обаче сега гледам как се предлага инсулина за употреба - и отворих един на посоки, на Санофи:

http://www.ema.europa.eu/docs/en_GB/document_library/EPAR_-_Product_Information/human/000201/WC500033784.pdf

Медицинският препарат съдържа само инсулин.

И тук аз се чудя - дали терапията включва само инсулин, при положение, че е цял оркестър от играчи?

Кашата е пълна в главата ми. Римлянино, де си? Какви лекарства взимат болните от инсулин тип 1 и тип2?

Ето и какво казва Рорсман за цинка:

"Zinc is required for the formation of insulin crystals in β-cell secretory granules and co-released with insulin during exocytosis [76]. Zinc has been identified as the principal ligand of the G-protein-coupled receptor GPR39 [77] and the ligandgated ion channel LGICZ1 [78]. In addition, extracellular zinc is known to modulate the function of a variety of plasma membrane ion channels [79]. Activation of KATP channels in α-cells by zinc may be involved in the paracrine regulation of glucagon secretion [80]."

Дали се предлага инсулин с цинк?

[Last roman]

Така е - в организма играчи много и всичките са навързани /помниш - говорихме за инкретините, стимулиращи отделянето на инсулин от бета-клетките/.

Болните от диабет тип 2 /придобит/ с все още запазени секреторни функции на бета клетките примемат перорални антидиабетни - бигваниди, сулфанилурейни, глюкозидазни инхибитори, тиоглитазони, също и GLP-агонисти и аналози. Ако лечението не даде резултат, тогава се добавя и инсулинова терапия.

При тип 1 /вроден/ са на инсулин от началото на живота си, там поради генетична липса на продукция на инсулин, той трябва да бъде набавян отвън.

Цинкът го има в някои инсулини с ултрадълго действие /разгледай препаратите, предлагани от Novonordisk/.

[Emil z Lonneberg]

Не помня дали писах какво стана с експеримента с GLP-1?

При клетъчна култура от бета клетки (миши произход) и глюкозка концентрация 8.2 милимола/литър се оказа, че GLP-1 има ефект върху честотата на акционните потенциали (брой на генерираните акционни потенциали в минута), генерирани от бета клетките във физиологична концентрация (50 пикомола/литър).

Е, радвам се, че са включили цинка. Някакси си отдъхнах.

Кашата с диабет тип 1 е огромна. Там няма скоро да излезем от блатото.

За тези, които са по-незапознати с диабет 1, ще кажа,че имунната система унищожава постепенно бета клетките. И тук имунолозите работят в няколко направления - да спрат това унищожаване - и при ранна диагностика пациентът да си остане почти нормален.

Примерно - блокиране на комуникациите между имунокомпетентните клетки или пък опаковането на островчетата със специален материал, така че да станат невидими за имунната система и тя да не може да ги унищожава.

[Emil z Lonneberg]

Малко ще се допълня, щото така, както го написах, нищо не казах.

1. За експеримента е използвана Мултиелектродна техника. Записът е от 60 микроелектрода. Клетките са живи и здрави, а записът е от външната страна на мембраната. И остават живи и здрави след края на експеримента.

2. Защо подскачам за физиологичната концентрация на ГЛП-1?

При трансплантации на панкреас (острови на Лангерханс) е необходимо да се тества функционалния статус на донорните острови (идват от трупни донори). И това трябва да стане БЪРЗО!

Днес се използва секреционен тест с последваща ЕЛИЗА, но целия тест отнема цял ден работа. А в това време островчетата страдат (щото са вън от човешкото тяло).

И един екип от хора работят по създаването на устройство за скрининг на островчета преди трансплантация. В реално време и онлайн. Тоест - при приключването на един експеримент от 15 мин човек получава разпечатка с резултатите от анализа - и островите стават или не стават за трансплантация.

Туй то. А може и колегите на Римлянина да си харесат устройството да си тестват антидиабетични лекарства. Бързо и лесно.

3. Най-трудното нещо в цялата тази система е да се усили сигнала така, че да може да се разпознаят акционните потенциали. За което имаха грижата един екип от микроелектроинженери. Защото сигналът е някъде в рамките на микроволти и е почти съизмерим с нивата на шума.

Ето с това са ми част от заниманията. Другите са да боцкам с пипета клетките и да измервам промяната в размера при секреция на инсулин. И третото ми занимание е да ходя с фотоапарат в ръка.

Редактирано Януари 30, 2013 от Emil z Lonneberg

[Emil z Lonneberg]

Аз почвам да се чудя какво ли съм учил в училище, че тука вече втори ден само се изненадвам на невежеството си.

Просто исках да споделя, че в ранната фаза на диабет тип 1 се наблюдава хиперсекреция на глюкагон от алфа клетките, който мобилизира гликогена на черния дроб и го превръща в глюкоза. Значи самите алфа клетки водят до висока кръвна захар. Те с времето стават "глухи" за ниските нива на глюкоза. И с това водят до хаос в регулирането на кръвната захар. От една страна бета-клетките ги атакува имунната система, от друга страна самите алфа-клетки играят некоректно.

Сега прочетох защо толкова много изоставала науката в изследването на алфа-клетките. Защото методите на изолация и идентифициране са в полза на бета-клетките.

[Emil z Lonneberg]

Романо,

Вчера съм се подвел за цинка. Цинкът, който се добавя в дългодействащите препарати - рожба на физико-химични трактовки - за да се осигури депо действие на препарата. Този цинк няма отношение към автокринната регулация на бета-клетките. И затова цинк има в инсулините, които имат дълго действие.

...

[Last roman]

да, точно така. Иначе ние си набавяме нужното количество цинк с храната.

Редактирано Януари 31, 2013 от Last roman

[Last roman]

Аз почвам да се чудя какво ли съм учил в училище, че тука вече втори ден само се изненадвам на невежеството си.

Просто исках да споделя, че в ранната фаза на диабет тип 1 се наблюдава хиперсекреция на глюкагон от алфа клетките, който мобилизира гликогена на черния дроб и го превръща в глюкоза. Значи самите алфа клетки водят до висока кръвна захар. Те с времето стават "глухи" за ниските нива на глюкоза. И с това водят до хаос в регулирането на кръвната захар. От една страна бета-клетките ги атакува имунната система, от друга страна самите алфа-клетки играят некоректно.

Сега прочетох защо толкова много изоставала науката в изследването на алфа-клетките. Защото методите на изолация и идентифициране са в полза на бета-клетките.

проблемът е дисфункцията на бета-клетките, на фона на активните алфа-клетки. За щастие вроденият диабет се среща в популацията в пъти по-малко от придобития.

[Emil z Lonneberg]

То е ясно, че си набавяме цинк с храната.

Но той няма пряко отношение към автокринната регулация на бета-клетките.

Има една нова теория, че всъщност диабетът се дължи на първоначален проблем в бета-клетките, тоест "инсулинът запалва огъня", а алфа-клетките се включват и глюкагонът "поддържа горенето".

Затова и много учени сега започват да изследват целия остров на Лангерханс, не просто клетъчни линии или пречистени клетъчни култури.

За съжаление изолирането на алфа-клетки е много тегава работа. Да речем - почти невъзможна. Причини - неизвестни.

[Emil z Lonneberg]

Тинейджърите трудно преживяват факта, че имат диабет - щото трябва да викват, че не всичко е възможно. И едни учени направили една игра, която се казва Макомба, при която всеки играч има аватар, който има диабет. Играта е лична и аватарът е с характерисхиките на детето. И играта е реалния живот. Ходене на училище, спорт, в мола, каквото се сетите. И има социална мрежа между ирачите, за по-добра социална интерация и разбиране, че не са сами във вселената.

Играят и се учат да живеят с диабета.

Това за мен не е еднозначно. Програмата също е свързана с юесби глюкомер и когато детето си измери глюкозата, данните се предават в терапевичния център,където се води медицинския му картон.

[Emil z Lonneberg]

Cloud computation database - ендокринолог телеметрично преглежда данните от пациентите - които ползват глюкомери с връзка към смартфон - има такива за андроид, айфон. Полчава се личен картон - с данни за килограми, кръвно налягане - има и уреди за кръвно налягане, които са за айфон.

В сайта има информация и за самите пациенти, не е само предназначен за ендокринолозите. Гледат как се справят. Ендокринологът им има телефонния номер и при нужда им звъни.

Защо е всичко това? За региони по света с недостиг на ендокринолози, недостиг на болници, също и за пациенти, които не са много комуникативни и не желаят да ходят по болници много. Щото около 70% от хората не ходя по болници, дори и със сериозно заболяване като диабет, а отиват чак като стане страшно.

А на мен ми звучи, че така може да се направи и докторски аутсорсинг. Нищо не пречи да се плаща на доктор Индия да леди данните и да алармира на американския колега само за при нужда. Щото нйдали всичите пациенти имат нужда от медицински грижи ежеминутно.

[Emil z Lonneberg]

Саморъководещи се самообучаващи се сензорни системи - адаптирани към личните нужди на пациентите.

Лично за мен електрохимичните сензори за глюкоза са глупава работа, първобитна, но биосензорните системи, които генерират сигнал, който дава цялостна картина за нуждата от инсулин, са все още много далече от реалността...малко фантастика за момента.