Rapamycin kan een op diabetes lijkende toestand veroorzaken

Een studie gepubliceerd in Celstofwisseling meldt dat wetenschappers van het Dana-Farber Cancer Institute hebben ontdekt waarom sommige patiënten die rapamycine krijgen, een immunosuppressivum dat ook antikankeractiviteit heeft en zelfs het ouder worden kunnen vertragen, symptomen hebben die vergelijkbaar zijn met diabetes.
Rapamycine, dat vaak wordt toegediend om orgaanafstoting te voorkomen, ondergaat momenteel klinische proeven als een kankerbehandeling. Echter, ongeveer 15% van de patiënten heeft insulineresistentie en glucose-intolerantie ontwikkeld na inname van het medicijn. Tot nu toe konden wetenschappers de reden niet achterhalen.
Volgens de onderzoekers hadden normale muizen die rapamycine kregen, een hoger risico om problemen te ervaren bij het reguleren van hun bloedsuikerspiegel. Dit was het gevolg van een daling in insulinesignalering die werd veroorzaakt door activiteit van een eiwit dat Yin Yang 1 (YY1) wordt genoemd. De onderzoekers merkten op dat de spieren bij muizen met een 'knock-out' YY1-eiwit niet reageerden op rapamycine, wat aangeeft dat ze bleken te zijn beschermd tegen het ontwikkelen van symptomen die vergelijkbaar zijn met diabetes. De auteurs concludeerden daarom dat het YY1-eiwit verantwoordelijk was voor het verlies van de normale insulinefunctie bij patiënten die rapamycine gebruikten.
Senior onderzoeker, Pere Puigserver, PhD, zegt dat de bevindingen hebben aangetoond dat artsen moeten overwegen om anti-diabetes medicijnen samen met rapamycine te geven. Hij voegt eraan toe dat onderzoekers en niet-wetenschappers die enthousiast zijn over het levensverlengende potentieel van rapamycine zeer voorzichtig moeten zijn, gebaseerd op recente dierstudies, waaronder studies bij zoogdieren.
Wat betreft verder onderzoek naar de antiverouderingseigenschappen en verwante verbindingen van rapamycine, zegt Puigserver dat:

"De mogelijkheid van verhoogd diabetesrisico moet worden genomen
rekening houden. "

Rapamycin is een medicijn dat is ontwikkeld op basis van een bacterie die is ontdekt op Paaseiland. De FDA keurde rapamycine in 1999 goed als immunosuppressivum bij transplantatiepatiënten.
Een van de functies van rapamycine is om mTOR-signaalweg in cellen te remmen (mTOR-doelwit van rapamycine). De mTOR-route speelt een cruciale rol bij het beheersen van celgroei, proliferatie, overleving en motiliteit. Veel kankers worden gekenmerkt door hoge mTOR-activiteit. Rapamycine en een gerelateerd geneesmiddel worden momenteel beoordeeld in klinische onderzoeken voor de behandeling van nierkanker, hersentumoren en mantelcellymfoom, evenals andere.
Interessant is dat sommige experimenten hebben aangetoond dat rapamycine de levensduur verlengde van gist, vliegen en zoogdieren en dat het leeftijdsgerelateerde ziekten vertraagt, bijvoorbeeld atherosclerose en kanker. Het verhoogde risico op schadelijke pre-diabetessymptomen heeft echter tot bezorgdheid geleid en bleef onverklaarbaar.
Puigserver en zijn team publiceerden in 2007 een artikel in Nature, waarin werd gesteld dat mitochondriën, de krachtcentrales van de cel, in skeletspieren toenemen als gevolg van mTOR en remmende mTOR-activiteit met Rapamycin, resulteerde in een diabetische toestand. Bovendien identificeerde de studie Yin Yang 1 (YY1), een van de eiwitten 'onder' mTOR in de signaalroute. YY1 is een eiwit dat de expressie van genen regelt en fungeert als een transcriptiefactor.
Puigserver zegt:

"We dachten dat misschien YY1 verantwoordelijk was voor
de diabetische effecten. "

Zij stelden vast dat een door rapamycine veroorzaakte verhoogde YY1-activiteit de insulineproductie en die van gerelateerde hormonen, die nodig zijn zodat de spieren glucose (suiker) voor energie ontvangen en de bloedsuikerspiegel stabiel houden, kunnen remmen.
Ze voerden een experiment uit waarbij ze muizen zonder het YYI-gen en eiwit in hun skeletspieren kweekten en ze met rapamycine toegediend kregen. Het resultaat was dat de muizen geen invloed hadden op de glucoseopname door hun spieren of insulinesignalering, ze waren eenvoudigweg immuun voor de diabetische effecten van rapamycine.
Puigserver en zijn team zetten hun onderzoek voort en hopen de reden te achterhalen waarom een ??minderheid van menselijke patiënten symptomen ontwikkelt die vergelijkbaar zijn met diabetes bij het nemen van rapamycine. Puigserver speculeert dat een mogelijkheid kan zijn dat bepaalde voedingsfactoren het risico kunnen verhogen.
Geschreven door Petra Rattue