Ekspozycja na znany pierwiastek może grozić cukrzycą typu 2. Nowe ustalenia

Długotrwała ekspozycja na występujący naturalnie w glebie arsen zaburza naturalną obronę antyoksydacyjną organizmu, co w konsekwencji może przyczyniać się do rozwoju chorób, takich jak cukrzyca typu 2. Związek między narażeniem na arsen a cukrzycą typu 2 zbadali właśnie naukowcy z College of Pharmacy University of Arizona.

Celem badania było zidentyfikowanie mechanizmu biologicznego łączącego przewlekłe narażenie na arsen z ryzykiem zachorowania na cukrzycę typu 2, co potencjalnie mogłoby pomóc w opracowywaniu nowych leków.   

Według CDC (Centers for Disease Control and Prevention) na cukrzycę choruje obecnie ponad 34 miliony mieszkańców USA, niemal 95 proc. ma cukrzycę typu 2. Jednym ze środowiskowych czynników ryzyka tej choroby, zdaniem ekspertów, może być ekspozycja na toksyny, szczególnie przewlekła ekspozycja na arsen, mogąca wpływać na produkcję insuliny, poziom cukru we krwi, a także profil lipidowy.

Arsen naturalnie występuje w glebie, może być więc jednym z najczęstszych zanieczyszczeń w wodzie pitnej, nie tylko w USA.

Badanie przeprowadzone pod kierownictwem dr Donny D.Zhang wykazało, w jaki sposób przewlekła ekspozycja na arsen może prowadzić do rozwoju insulinooporności i nietolerancji glukozy, a w efekcie do cukrzycy typu 2. Oceniono w nim wpływ narażenia na arsen na aktywację czynnika 2 związanego z czynnikiem transkrypcyjnym NRF2 - białkiem odgrywającym olbrzymią rolę w utrzymaniu homeostazy komórkowej, zwłaszcza w okresach tzw. stresu oksydacyjnego, kiedy wolnych rodników w organizmie jest znacznie więcej, niż zwalczających je przeciwutleniaczy. 

Długotrwały stres oksydacyjny wynikający np. z narażenia na toksyny środowiskowe, czy dym z papierosów lub dietę bogatą w tłuszcz czy cukier przyczynia się do rozwoju wielu chorób. NRF2 to główny regulator "obronny". W stanie stresu oksydacyjnego to właśnie ten czynnik jest aktywowany i rozpoczyna się proces ochrony komórek - poziom NRF2 wraca do normy, gdy zostanie przywrócony stan równowagi.

Zespół kierowany przez dr Zhang odkrył, że przewlekła ekspozycja na arsen doprowadza do przedłużonej i niekontrolowanej aktywacji NRF2 (takie działanie już wcześniej uznano za czynnik progresji raka). Narażenie na arsen powodowała nietolerancję glukozy i zmniejszoną wrażliwość tkanek na insulinę, a przedłużona aktywacja NRF2 wywoływała zmiany w szlakach kontrolujących metabolizm, a także zwiększała produkcję glukozy w wątrobie i uwalnianie jej do krwioobiegu, co zdaniem badaczy może odpowiadać za ogólnoustrojowe stężenie glukozy we krwi - a to prosta droga do cukrzycy typu 2. 

Kierująca badaniami dr Zhang ma nadzieję, że badanie posłuży jako punkt wyjścia do przyszłych badań nad rozwojem cukrzycy związanej z narażeniem na toksyny. Ostatecznym celem badaczy jest wypracowanie skutecznych strategii mających za zadanie zmniejszenie ryzyka populacyjnego tej choroby. 

Katarzyna Hubicz