Американские ученые из Калифорнийского университета создали новый препарат, предотвращающий гипогликемию — падения уровня сахара в крови до критически низкого уровня. Исследование опубликовано в научном журнале ACS Central Science (ACS CS).
Гипогликемия угрожает людям с диабетом при приеме слишком большого количества инсулина или недостаточного потребления сахара.
Команда разработала лекарство, инкапсулирующее гормон глюкагон. Это вещество подает сигнал печени о необходимости выпустить глюкозу в кровоток. Обычно его вводят пациентам в виде инъекции для борьбы с тяжелой гликемией.
Хотя экстренная инъекция глюкагона способна скорректировать уровень сахара в крови примерно за 30 минут, составы могут быть нестабильными и нерастворимыми в воде.
В некоторых случаях гормон быстро распадается при смешивании для инъекций и слипается, образуя токсичные фибриллы. Кроме того, многие эпизоды гипогликемии случаются ночью, когда люди с диабетом, скорее всего, не будут проверять уровень сахара в крови.
Чтобы улучшить стабильность коммерческого глюкагона и предотвратить гипогликемию, исследователи обратились к мицеллам: наномасштабным пузырькам, которые можно настраивать для сборки или разборки в различных средах.
Они разработали мицеллу, реагирующую на глюкозу, которая инкапсулирует и защищает глюкагон в кровотоке, когда уровень сахара в норме, но растворяется, если уровень падает до опасно низкого уровня. Чтобы предотвратить гипогликемию, мицеллы можно вводить заранее и циркулировать в кровотоке, пока они не понадобятся.
В лабораторных экспериментах ученые наблюдали, что мицеллы распадались только в жидкой среде, которая имитировала гипогликемические состояния как в организме человека, так и у мышей: менее 60 миллиграммов глюкозы на децилитр. Затем, когда мышам, испытывающим вызванную инсулином гипогликемию, вводили инъекцию специализированных мицелл, они достигали нормального уровня сахара в крови в течение 40 минут.
Команда также определила, что мицеллы, заполненные глюкагоном, оставались нетронутыми у мышей и не высвобождали гормон, пока уровень глюкозы в крови не падал ниже клинического порога тяжелой гипогликемии.
Из дополнительных исследований токсичности и биобезопасности на мышах исследователи отметили, что пустые мицеллы не вызывали иммунный ответ и не вызывали повреждения органов.
Специалисты утверждают, что их концепция служит первым шагом на пути к новому эффективному методу профилактики или смягчения крайне низкого уровня сахара в крови.
