Американские ученые разработали наноразмерные пузырьки мицеллы, чувствительные к глюкозе. При нормальном уровне сахара в крови они удерживают в себе глюкагон — гормон, помогающий повысить уровень глюкозы в крови при гипогликемии. Если уровень сахара опускается слишком низко, мицеллы растворяются и выбрасывают гормон в кровь. Испытания на мышах показали, что инъекция нового препарата восстанавливает уровень глюкозы в течение 40 минут, а пустые мицеллы не вызывают иммунного ответа или повреждения органов. В будущем на основе чувствительных к глюкозе мицелл ученые смогут создать новый метод предотвращения приступов гипогликемии. Исследование опубликовано в журнале ACS Central Science.
Чтобы снизить уровень сахара в крови, люди с диабетом принимают инсулин. Из-за приема слишком большого количества инсулина или недостаточного потребления сахара уровень глюкозы может упасть слишком низко. Тогда у пациентов развивается гипогликемия, которая часто прогрессирует до когнитивных нарушений, судорог или комы. Для профилактики и лечения этого состояния медики используют глюкагон — гормон, сигнализирующий печени о выбросе глюкозы в кровоток. Хотя экстренная инъекция глюкагона может скорректировать уровень сахара в крови примерно за 30 минут, некоторые препараты быстро разрушаются при смешивании для введения и слипаются, образуя токсичные фибриллы. Кроме того, многие приступы гипогликемии происходят ночью, когда человек с сахарным диабетом не может сразу проверить уровень сахара.
Американские ученые решили улучшить стабильность коммерческого глюкагона. Для этого они использовали мицеллы — наноразмерные пузырьки, которые могут собираться и распадаться в организме и доставлять лекарства. Исследователи разработали мицеллы, чувствительные к глюкозе. При нормальном уровне сахара в крови они удерживают глюкагон в себе, однако если уровень глюкозы падает до критически низкого уровня, то они растворяются и выбрасывают гормон в кровь. Чтобы предотвратить приступ гипогликемии, мицеллы можно вводить заранее — они будут циркулировать в крови до тех пор, пока в них не возникнет необходимость.
В ходе лабораторных экспериментов ученые обнаружили, что мицеллы распадаются только в жидкой среде, имитирующей гипогликемические состояния в организме человека и мыши — менее 60 миллиграммов глюкозы на децилитр жидкости. Исследователи ввели мицеллы с глюкагоном мышам, испытывающим гипогликемию. В течение 40 минут у животных нормализовался уровень сахара в крови. Команда заметила, что мицеллы, наполненные глюкагоном, действовали в пять раз активнее чистой инъекции гормона и не выделяли его до тех пор, пока уровень глюкозы не падал ниже клинического порога тяжелой гипогликемии. Дополнительные исследования токсичности и биобезопасности подтвердили, что пустые мицеллы не вызывают иммунного ответа или повреждения органов.
По словам авторов, работа стала первым шагом на пути к новому эффективному методу предотвращения или повышения чрезвычайно низкого уровня сахара в крови.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
