Hvordan COVID-19 kan føre til diabetes

Sammen med lungebetændelse, blodpropper og andre alvorlige sundhedsmæssige forhold forårsaget af SARS-CoV-2 (COVID-19-virus), har nogle undersøgelser også identificeret en anden bekymrende forbindelse. Nogle mennesker kan udvikle diabetes efter en akut COVID-19-infektion.

Hvordan kan coronavirus forårsage diabetes? To nye undersøgelser understøttet af National Institutes of Health i USA hjælper med at besvare dette vigtige spørgsmål og bekræfter, at SARS-CoV-2 kan målrette mod og forringe kroppens insulinproducerende celler. Resultaterne offentliggøres som præ-bevis i tidsskriftet Cell Metabolism [1,2].

Type 1-diabetes opstår, når betaceller i bugspytkirtlen ikke udskiller nok insulin til, at kroppen kan metabolisere mad optimalt efter et måltid. Som et resultat af denne insulininsufficiens stiger blodsukkerniveauet, hvilket er kendetegnet ved diabetes.

Tidligere laboratorieundersøgelser havde antydet, at SARS-CoV-2 kan inficere humane betaceller [3]. Undersøgelserne viste også, at denne farlige virus kan replikere i disse insulinproducerende betaceller for at lave flere kopier af sig selv og sprede sig til andre celler. [4].

Disse seneste undersøgelser bygger på disse tidligere undersøgelser for at finde ud af mere om forbindelsen mellem COVID-19 og diabetes. Undersøgelserne blev udført af to uafhængige hold. Et hold blev ledet af Peter Jackson fra Stanford University School of Medicine, Palo Alto, Californien; og det andet hold blev ledet af Shuibing Chen fra Weill Cornell Medicine, New York.

Begge undersøgelser bekræftede infektion af betaceller i bugspytkirtlen i obduktionsprøver fra mennesker, der døde af COVID-19. Yderligere undersøgelser fra Jackson-teamet antyder, at coronavirus fortrinsvis kan inficere de insulinproducerende betaceller.

Dette fund giver biologisk mening. Betaceller og andre celletyper i bugspytkirtlen udtrykker ACE2-receptorproteinet, TMPRSS2-enzymproteinet og neuropilin 1 (NRP1). SARS-CoV-2 afhænger af disse proteiner for at komme ind og inficere humane celler. Faktisk så Chen-teamet tegn på coronavirus i både insulinproducerende betaceller og adskillige andre typer af bugspytkirtelceller i undersøgelserne af obduktion af bugspytkirtelvæv.

De nye fund viser også, at coronavirusinfektionen ændrer funktionen af ​​ø-væv – bugspytkirtelvæv, der indeholder betaceller. Begge hold rapporterer beviser for, at infektion med SARS-CoV-2 fører til reduceret produktion og frigivelse af insulin fra bugspytkirtlen. Jackson-teamet fandt også, at infektionen fører direkte til døden for nogle af disse vigtige betaceller. Og de viste, at denne proces kunne undgås ved at blokere NRP1.

Ud over tabet af betaceller kan infektionen også ændre skæbnen for de overlevende celler. Chens hold udførte enkeltcelleanalyse for at få et nøje kig på ændringer i genaktiviteten i bugspytkirtelceller efter SARS-CoV-2-infektion. Disse undersøgelser viste, at betaceller gennemgår en proces med transdifferentiering, hvor de så ud til at blive omprogrammeret.

I denne proces begynder cellerne at producere mindre insulin og mere glukagon. Glukagon er et hormon, der tilskynder glykogen i leveren til at blive nedbrudt til glukose. Cellerne begyndte også at producere højere niveauer af et fordøjelsesenzym kaldet trypsin 1. Det er vigtigt, at undersøgelserne også viste, at denne transdifferentieringsproces kunne vendes af et kemikalie (kaldet trans-ISRIB), der vides at reducere et vigtigt cellulært respons på stress.

Konsekvenserne af denne transdifferentiering af beta-celler er endnu ikke klare, men forventes at forværre insulinmangel og hæve blodsukkerniveauet. Flere undersøgelser er nødvendige for at forstå, hvordan SARS-CoV-2 når bugspytkirtlen, og hvilken rolle immunsystemet kan spille i skaden. Frem for alt er disse undersøgelser en anden påmindelse om vigtigheden af ​​at beskytte dig selv, dine familiemedlemmer og dit samfund mod COVID-19 ved at blive vaccineret, hvis du ikke allerede har gjort det – og tilskynde dine kære til at gøre det samme.

Reference:

[1] SARS-CoV-2 infektion inducerer beta-celle transdifferentiering. Tang et al. Cell Metab 2021 19. maj; S1550-4131 (21) 00232-1.

[2] SARS-CoV-2 inficerer humane bugspytkirtelbetaceller og fremkalder nedsat betacelle. Wu et al. Celle Metab. 2021 18. maj; S1550-4131 (21) 00230-8.

[3] En human pluripotent stamcellebaseret platform til at studere SARS-CoV-2 tropisme og modelvirusinfektion i humane celler og organoider. Yang L, Han Y, Nilsson-Payant BE, Evans T, Schwartz RE, Chen S, et al. Cellestamcelle. 2020 2. juli; 27 (1): 125-136.e7.

[4] SARS-CoV-2 inficerer og replikerer i celler i den humane endokrine og eksokrine bugspytkirtel. Müller JA, Groß R, Conzelmann C, Münch J, Heller S, Kleger A, et al. Nat Metab. 2021 feb; 3 (2): 149-165.