Jak může přípravek COVID-19 vést k cukrovce

Spolu s pneumonií, krevními sraženinami a dalšími závažnými zdravotními stavy způsobenými SARS-CoV-2 (virus COVID-19) některé studie také zjistily další znepokojivou souvislost. U některých lidí se může po akutní infekci COVID-19 vyvinout cukrovka.

Jak může koronavirus způsobit cukrovku? Na zodpovězení této důležité otázky pomáhají dvě nové studie podporované National Institutes of Health v USA, které potvrzují, že SARS-CoV-2 může cílit a poškodit buňky produkující inzulín v těle. Zjištění jsou publikována jako předběžné důkazy v časopise Cell Metabolism [1,2].

Diabetes typu 1 nastává, když beta buňky v pankreatu nevylučují dostatek inzulínu, aby umožnily tělu optimálně metabolizovat jídlo po jídle. V důsledku této inzulínové nedostatečnosti stoupají hladiny glukózy v krvi, což je charakteristický znak cukrovky.

Dřívější laboratorní studie naznačovaly, že SARS-CoV-2 může infikovat lidské beta buňky [3]. Studie také ukázaly, že tento nebezpečný virus se může replikovat v těchto beta buňkách produkujících inzulín, vytvářet více svých kopií a šířit se do dalších buněk [4].

Tyto nejnovější studie navazují na tyto dřívější studie, aby zjistily více o spojení mezi COVID-19 a diabetem. Studie byly provedeny dvěma nezávislými týmy. Jeden tým vedl Peter Jackson z Lékařské fakulty Stanfordské univerzity v Palo Alto v Kalifornii; a druhý tým vedl Shuibing Chen z Weill Cornell Medicine v New Yorku.

Obě studie potvrdily infekci beta buněk pankreatu ve vzorcích pitvy od lidí, kteří zemřeli na COVID-19. Další studie Jacksonova týmu naznačují, že koronavirus může přednostně infikovat beta buňky produkující inzulín.

Toto zjištění má biologický smysl. Beta buňky a další typy buněk v pankreatu exprimují protein receptoru ACE2, protein enzymu TMPRSS2 a neuropilin 1 (NRP1). SARS-CoV-2 závisí na tom, zda tyto proteiny vstupují a infikují lidské buňky. Tým Chen ve studiích pitvané tkáně pankreatu skutečně viděl známky koronaviru jak v beta buňkách produkujících inzulín, tak v několika dalších typech pankreatických buněk.

Nové poznatky také ukazují, že koronavirová infekce mění funkci tkáně ostrůvků – tkáně pankreatu, která obsahuje beta buňky. Oba týmy uvádějí důkazy, že infekce SARS-CoV-2 vede ke snížené produkci a uvolňování inzulínu z tkáně ostrůvků pankreatu. Jacksonův tým také zjistil, že infekce vede přímo ke smrti některých z těchto důležitých beta buněk. A ukázali, že tomuto procesu lze zabránit blokováním NRP1.

Kromě ztráty beta buněk může infekce také změnit osud přežívajících buněk. Chenův tým provedl analýzu jednotlivých buněk, aby získal pečlivý pohled na změny genové aktivity v pankreatických buňkách po infekci SARS-CoV-2. Tyto studie ukázaly, že beta buňky procházejí procesem transdiferenciace, při kterém se zdálo, že jsou přeprogramovány.

V tomto procesu začnou buňky produkovat méně inzulínu a více glukagonu. Glukagon je hormon, který podporuje štěpení glykogenu v játrech na glukózu. Buňky také začaly produkovat vyšší hladiny trávicího enzymu zvaného trypsin 1. Důležité je, že studie také ukázaly, že tento proces transdiferenciace lze zvrátit chemickou látkou (zvanou trans-ISRIB), o které je známo, že snižuje důležitou buněčnou reakci na stres.

Důsledky této transdiferenciace beta buněk nejsou dosud jasné, ale lze předpokládat, že zhorší nedostatek inzulínu a zvýší hladinu glukózy v krvi. Je zapotřebí další studie, abychom pochopili, jak se SARS-CoV-2 dostává do slinivky břišní a jakou roli může při poškození hrát imunitní systém. Tyto studie jsou především další připomínkou důležitosti ochrany sebe, členů vaší rodiny a vaší komunity před COVID-19 očkováním, pokud jste to ještě neudělali – a povzbuzováním vašich blízkých, aby učinili totéž.

Odkaz:

[1] Infekce SARS-CoV-2 indukuje transdiferenciaci beta buněk. Tang a kol. Cell Metab 2021 19. května; S1550-4131 (21) 00232-1.

[2] SARS-CoV-2 infikuje lidské beta buňky pankreatu a vyvolává poškození beta buněk. Wu a kol. Cell Metab. 2021 18. května; S1550-4131 (21) 00230-8.

[3] Platforma založená na lidských pluripotentních kmenových buňkách ke studiu tropismu SARS-CoV-2 a modelování virové infekce v lidských buňkách a organoidech. Yang L, Han Y, Nilsson-Payant BE, Evans T, Schwartz RE, Chen S a kol. Buňková kmenová buňka. 2020 2. července; 27 (1): 125-136.e7.

[4] SARS-CoV-2 infikuje a replikuje se v buňkách lidské endokrinní a exokrinní pankreatu. Müller JA, Groß R, Conzelmann C, Münch J, Heller S, Kleger A a kol. Nat Metab. 2021 února; 3 (2): 149-165.