Hvordan kan østrogen hjelpe med å kontrollere type 2-diabetes?
Ny forskning viser at østrogen forbedrer insulinfølsomheten og beskriver mekanismen bak denne effekten. Funnene har en "dyp innvirkning på vår forståelse av fedme og diabetes, samt potensielle diettinngrep," sier forskerne.
Rundt 84 millioner mennesker i USA lever med prediabetes, en tilstand der blodsukkernivået er veldig høyt, men ikke høyt nok til å garantere en diagnose av type 2-diabetes.
Vanligvis forekommer prediabetes hos personer med insulinresistens - en tilstand der cellene i noen vitale organer ikke reagerer godt på insulin og derfor ikke absorberer nok glukose fra blodet.
Men hva om det var et hormon som kunne redusere insulinresistens og produksjon av glukose?
Forskere mener at østrogen har potensial til å gjøre det, og dermed redusere forekomsten av type 2-diabetes.
For tiden lever over 100 millioner mennesker i USA med diabetes eller prediabetes, og estimater viser at over 30 millioner voksne har type 2-diabetes.
Shaodong Guo, Ph.D., lektor ved Institutt for ernæring og matvitenskap ved Texas A&M University i College Station, ledet den nye forskningen. Studien vises i Diabetes, tidsskriftet til American Diabetes Association.
Hvorfor studere den metabolske effekten av østrogen?
Guo forklarer motivasjonen for studien og sa at tidligere observasjonsforskning har avdekket en sammenheng mellom en lavere forekomst av type 2-diabetes og kvinner før menopausen.
Videre fant kliniske studier og dyreforsøk en sterk sammenheng mellom østrogenmangel og metabolske forstyrrelser.
"Premenopausale kvinner viser forbedret insulinfølsomhet og redusert forekomst av type 2-diabetes, sammenlignet med aldersekvivalente menn," sier Guo. "Men denne fordelen forsvinner etter overgangsalderen med forstyrret glukosehomeostase, delvis på grunn av en reduksjon i sirkulerende østrogen."
Imidlertid har forskere ennå ikke vært i stand til å belyse mekanismene som er ansvarlige for disse forbindelsene.
Blind bruk av østrogen som en potensiell behandling for type 2-diabetes og andre metabolske dysfunksjoner i forkant av diabetes kan også ha alvorlige bivirkninger. For eksempel er hjerneslag, brystkreft, blodpropp og hjerteinfarkt noen av helserisikoen forbundet med østrogenbehandling.
"Dette er grunnen til at det er så viktig å forstå den vevsspesifikke virkningen av østrogen og dets molekylære mekanisme i metabolsk regulering," forklarer Guo. "Når denne mekanismen er forstått, vil den hjelpe utviklingen av målrettede østrogen-etterligninger som kan gi terapeutiske fordeler uten uønskede bivirkninger."
Foxo1 formidler østrogens metabolske effekter
I den nye studien ønsket forskerne å forstå mekanismen som østrogen regulerer glukoneogenese ved hjelp av interaksjon med Foxo1 i leveren, fortsetter lederforskeren, og refererer til et gen som også kalles forkhead O1.
Glukoneogenese beskriver synteseprosessen som glukose genereres gjennom.
Foxo1-genet koder for en transkripsjonsfaktor, eller en type protein som hjelper til med å aktivere eller deaktivere andre gener.
Foxo1 "er hovedmålet for insulinsignalering og regulerer metabolsk homeostase som respons på oksidativt stress," rapporterer U.S.National Library of Medicine.
Som Guo forklarer, “Foxo1 har en viktig rolle i reguleringen av glukoseproduksjon gjennom insulinsignalering. Det er en viktig komponent i insulinsignaleringskaskader som regulerer cellulær vekst, differensiering og metabolisme. "
For å undersøke genets rolle og hvordan det interagerer med østrogen, studerte forskerne hannmus, hunnmus som hadde fjernet eggstokkene, og både hann- og hunnmus som hadde Foxo1-gener blitt slått ut i leveren.
Forskerne brukte et subkutant implantat som frigjorde østrogen i musene. Dette implantatet “forbedret insulinfølsomhet og undertrykt glukoneogenese” hos hannmusene og i de ovariektomiserte hunnmusene.
Implantatet påvirket imidlertid ikke gnagere hvis leverspesifikke Foxo1-gener hadde blitt slått ut. "Dette antyder at Foxo1 er nødvendig for at østrogen skal være effektivt for å undertrykke glukoneogenese," forklarer Guo.
Forskeren rapporterer: "Vi demonstrerte videre at østrogen undertrykker hepatisk glukoseproduksjon gjennom aktivering av østrogenreseptorsignalering, som kan være uavhengig av insulinreseptorsubstrater Irs1 og Irs2."
"Dette avslører en viktig mekanisme for østrogen i reguleringen av glukosehomeostase," sier Guo. De gunstige effektene av østrogen på glukosehomeostase kan kontrolleres av glukoneogenese - som i sin tur medieres av leverspesifikk Foxo1 - ikke ved å fremme opptaket av glukose i musklene.
Terapeutiske og diettimplikasjoner
Guo forklarer de terapeutiske implikasjonene av funnene."Identifiseringen av vevsspesifikke handlinger av østrogen og direkte mål for østrogenreseptorer vil lette utviklingen av nye selektive ligander som forhindrer type 2-diabetes, kardiovaskulær sykdom og fedme uten å fremme unormale kjønnsegenskaper eller brystkreft."
Til slutt kommenterer forskeren også diettimplikasjonene av studien. Visse matvarer, som soyabønner, tofu og misosuppe inneholder fytoøstrogener, som kan ha de samme gunstige effektene på metabolsk helse.
Studien "gir en grunnleggende forståelse av at diettintervensjon kan spille en avgjørende rolle for å kontrollere fedme, diabetes og tilhørende kroniske sykdommer," sier Guo.
"[Vi] undersøkte østrogenes rolle i kontrollen av glukosehomeostase, som har stor innvirkning på vår forståelse av fedme og diabetes, samt potensielle diettinngrep."
Shaodong Guo, Ph.D.
