Diabetes on paljon yleisempi tupakoitsijoilla kuin tupakoimattomilla, mutta syyt ovat olleet toistaiseksi tuntemattomia. Tutkijat osoittivat, että nikotiinin kulutus liittyy aivopiirin kautta, haiman toimintaan. Nikotiinin käyttö saa haiman vapauttamaan vähemmän insuliinia, mikä nostaa verensokeria; korkeampi verensokeri liittyy suurempaan diabeteksen riskiin.
Erityisesti, tutkijat havaitsivat, että diabetekseen liittyvän geenin, transkriptiotekijä 7, kuten 2 (Tcf7l2), koodaama proteiini välittää signalointipiirin, joka yhdistää nikotiinin aktivoimat aivojen neuronit haiman verensokerin säätelyyn. Nikotiini aktivoi nikotiiniasetyylikoliinireseptorin (nAChR) proteiineja, jotka ilmentyvät neuroneissa mediaalisessa habenulassa (aivojen alue, joka säätelee vastenmielisiä reaktioita nikotiinille), johtaen haitallisiin vasteisiin nikotiinille, jotka rajoittavat glukagonin ja insuliinin saantia sekä haiman vapautumista. Tämä, vuorostaan, nostaa verensokeria, ja kohonnut verensokeri luo palautesilmukan estämällä nAChR:tä ilmentäviä neuroneja, estää tupakoinnin kielteisiä reaktioita ja auttaa siten vahvistamaan nikotiiniriippuvuutta. Tcf7l2 moduloi koko signalointipiirin, Näin nikotiiniriippuvuus voidaan yhdistää diabeteksen riskiin.
Tuloksemme ovat tärkeitä, koska ne kuvaavat mekanismia, joka hallitsee nikotiinin riippuvuutta aiheuttavia ominaisuuksia ja yllättävän, osoittavat, että samat riippuvuuteen liittyvät aivopiirit edistävät myös tupakointiin liittyviä sairauksia, joiden uskottiin aiemmin liittyvän tupakan toimintaan aivojen ulkopuolella. Nämä odottamattomat havainnot viittaavat siihen, että ainakin osa nikotiinin sairauksia aiheuttavista vaikutuksista syntyy aivoissa samojen piirien kautta, jotka ohjaavat lääkkeen riippuvuutta aiheuttavia ominaisuuksia. Tämä tarkoittaa sitä, että tupakan riippuvuutta aiheuttavat ja sairauksia aiheuttavat toimet voivat joissakin tapauksissa, samat taustamekanismit.
Paul J.Kenny, PhD, Ward-Coleman professori ja Nash-perheen neurotieteen osaston puheenjohtaja Icahnin lääketieteellisessä korkeakoulussa Siinailla ja paperin vanhempi kirjoittaja
Vaikka aiemmat tutkimukset olivat osoittaneet, että Tcf712 säätelee haiman ja maksan geenien ilmentymistä, jotka määrittävät verensokeritasot ja tyypin 2 diabeteksen kehittymisen riskin, sen toiminnasta aivoissa tiedettiin vähän. Tcf712:n välisen yhteyden tutkimiseksi nikotiiniriippuvuus, ja verensokerin säätely, tutkijat poistivat geneettisesti Tcf712 rotista. Mutanttirotat kuluttivat paljon suurempia määriä nikotiinia kuin eläimet, joissa Tcf7l2 toimi normaalisti. Tcf7l2:n poistaminen johti nikotiinireseptorien vähenemiseen mediaalisessa habenulassa ja siten heikentynyt nikotiinin kyky aktivoida habenulan vastenmielisyyspiiri. Yllättäen, kun taas Tcf712 -toiminnon menetys habenulassa lisäsi nikotiinin kulutusta rotilla, tämä muutos myös vähensi nikotiinipohjaista verensokerin nousua ja suojautui diabetekseen liittyvien poikkeavuuksien ilmaantumiselta verensokeritasoissa.
"Tämä odottamaton havainto viittaa yhteyteen nikotiinin käytön ja tyypin 2 diabeteksen puhkeamisen välillä, vaikutuksia molempien sairauksien tuleviin ennaltaehkäisy- ja hoitostrategioihin, "sanoi Nora D. Volkow, MD, Huumeiden väärinkäytön kansallisen instituutin johtaja, joka rahoitti tutkimuksen. "Vaikka riippuvuus on aivosairaus, tämä löytö korostaa sitä, kuinka kehon monimutkaiset toiminnot ovat erinomaisesti yhteydessä toisiinsa, paljastaa integroidun ja innovatiivisen tutkimuksen tarpeen. "
Jos nämä havainnot rotilla ulottuvat myös tupakoitsijoihin, ne viittaavat dynamiikkaan, jossa Tcf712-geenin vaihtelut voivat vaikuttaa sekä tupakkariippuvuuden riskiin että tupakkaan liittyvän tyypin 2 diabeteksen kehittymiseen. Laajemmin, havainnot viittaavat siihen, että tyypin 2 diabetes- ja ehkä myös muita tupakointiin liittyviä sairauksia, joissa autonomisen hermoston poikkeavuuksilla on merkitystä, kuten verenpainetauti ja sydän- ja verisuonitaudit; ovat peräisin aivoista ja aiheuttavat nikotiinin aiheuttamia häiriöitä habenulan ja ääreishermoston välisissä vuorovaikutuksissa.
"Tuloksemme auttavat ohjaamaan uusien tupakoinnin vastaisten lääkkeiden etsintää ja viittaavat myös siihen, että tietty aivopiiri voidaan kohdistaa diabeteksen hoitoon tupakoitsijoilla ja kenties, jopa tupakoimattomille, "sanoi tohtori Kenny.