Een betere behandeling voor diabetes type 1 door het slimmer toedienen van insuline en glucagon
Wat is glucagon?
Glucagon is een hormoon dat wordt afgescheiden door alfacellen (α) van de eilandjes van Langerhans in de alvleesklier, een klier in de buik die betrokken is bij de spijsvertering en de productie van hormonen die in de bloedbaan terechtkomen1. De eilandjes bevatten ook bètacellen die insuline produceren.
Wat zijn de belangrijkste functies van glucagon?
Een gezonde pancreas scheidt zowel insuline (bètacellen β) als glucagon (alfacellen α) af, om een normale bloedsuikerspiegel te behouden. Bij iemand zonder diabetes type 1 wordt glucagon afgescheiden om het suikergehalte weer op normaal niveau te brengen, als de suikerspiegel te laag is. Het is een hyperglycemische stof. Het is het hormoon van de behoefte aan energie, vooral van de spieren, onder omstandigheden zoals vasten en lichaamsbeweging. Zijn eigenschappen zijn tegengesteld aan die van insuline, dat hypoglycemisch is (verlaging van het suikergehalte in het bloed). Er bestaat een balans tussen deze twee hormonen, insuline en glucagon, die de normale waarden van het suikergehalte in het bloed behouden.
De belangrijkste werking van glucagon is de volgende:
> het lichaam slaat glucose in grote hoeveelheden op in de lever, in de vorm van een reserve, glycogeen. Zodra het nodig is (vasten, spieren…) zorgt glucagon ervoor dat de glucose snel vrijkomt, om te voldoen aan de behoeften van het lichaam. Maar de reserves van de lever zijn beperkt. Wanneer de energiebehoefte van het lichaam aanhoudt en de capaciteit van de lever overstijgt, spreekt het lichaam een andere reserve aan: de vetten (of lipiden) die, onder de bijzondere invloed van glucagon (en van het tekort aan insuline), omgezet kunnen worden in ketonen1 Het meest voorkomende van deze ketonen, de ß-hydroxybutyraat, dat in de lever wordt aangemaakt, komt in de bloedbaan terecht en kan dan in perifere weefsels worden gebruikt als alternatieve brandstof voor glucose.
De afscheiding van glucagon wordt met name gestimuleerd door verlaging van het bloedsuiker2, stress, door de activering van het autonome zenuwsysteem, de inname van eiwitten3 en bepaalde vetzuren kunnen ook de afscheiding van glucagon stimuleren.
Diabetes type 1 en glucagon?
Doordat mensen met een onevenwichtige of onvoldoende behandelde suikerziekte geen insuline hebben, wordt er teveel glucagon afgescheiden4
Na het eten stijgt het glucagon (hyperglucagonemie), door afname van de (retro)controle van bètacellen op de functie van de alfacellen5
Na een tijdje treedt er echter een tekort in de glucagonproduktie op, dat nog beter te merken is als de diabetes al lang aanwezig is (progressieve beschadiging van de α-cellen van de eilandjes van Langerhans). Deze secundaire wijziging van de functie van de alfacellen verklaart de vermindering met de tijd van de hyperglycemische reactie in het geval van hypoglycemie.
Kan ik met diabetes type 1 glucagon gebruiken? Zo ja, wanneer?
Glucagon is een middel dat gebruikte kan worden bij ernstige hypoglycemie te behandelen. We hebben het over hypoglycemie wanneer een persoon hulp nodig heeft van een andere persoon voor het toedienen van glucagon.
Als de persoon geen suiker kan innemen (vruchtensap, suiker, enz) en vooral als deze bewusteloos is, kan de glucagon subcutaan of intramusculair middels een injectie worden toegediend door een derde. Na het injecteren leidt dit binnen 5 tot 15 minuten tot een stijging van de suikerwaarden in het bloed, en dit gedurende 10 tot 40 minuten. Glucagon is verkrijgbaar bij de apotheek in de vorm van een injectieset.6
Is er, met de technologische vooruitgang, zicht op een andere toediening van glucagon?
Technologische vooruitgang kan het leven van diabetici verbeteren door het risico op hypoglycemie te verminderen, de algehele controle op glycemie te gemakkelijker te maken en de levenskwaliteit te verbeteren. Er zijn automatische insuline-afgiftesystemen ontwikkeld (die in de wetenschappelijke categorie van „kunstmatige alvleesklier” vallen) met een enkel hormoon (alleen insuline) en met twee hormonen (insuline en glucagon), die berusten op de verbinding van een of twee insulinepomp(en) met continue glucosemeting (CGM) en met een algoritme (in een speciaal apparaatje of rechtstreeks in de pomp).
Voor de behandeling met twee hormonen (insuline + glucagon) gedraagt de insuline zich als een “rem” op de suikerspiegel in het bloed, glucagon als een „versnelling” en de glycemische controle maakt het mogelijk de snelheid van beide aan te passen door middel van berekeningsalgoritmes, om in elke situatie de glycemie te normaliseren (‘Closed Loop’ systeem).
Wetenschappers hebben deze oplossingen bestudeerd en hebben aangetoond dat het bi-hormonale systeem (insuline-glucagon), in vergelijking met het mono-hormonale systeem (alleen insuline) kan leiden tot minder tijd in hypoglycemie, vooral bij fysieke activiteit. Maar de bi-hormonale oplossingen heeft zijn beperkingen:
- groter en belastender,
- de glucagoncartridge moet elke dag vervangen worden,
- minder stabiel bij omgevingstemperatuur,
- onbekend wat effect van glucagongebruik is op de lange termijn7, wat ongetwijfeld verklaart dat de meeste studies naar ‘Closed Loop’ systemen zich richten op mono-hormonale systemen8
Kan glucagon in de toekomst therapeutisch worden gebruikt?
Om de suikerziekte beter onder controle te houden, zou het beperken van de effecten van glucagon een behandelingsoptie kunnen zijn, vooral bij type 2-diabetes waar de glucagonafscheiding belangrijk is (vermindering of zelfs remming van de afscheiding).
Moleculen die in het laboratorium werden ontwikkeld en getest om de het effect van glucagon langere tijd te remmen (antagonisten van de receptoren van glucagon), hebben bemoedigende resultaten opgeleverd wat betreft de beheersing van de suikerspiegel. Maar doordat deze moleculen bijwerkingen hebben, zullen ze niet op korte termijn klinisch worden gebruikt (verhoging van het LDL – cholesterol, abnormale ontwikkeling van de alfacellen). Het onderzoek gaat verder, om de werking van glucagon te beperken bij mensen met diabetes.9, 10, 11
