Hvordan COVID-19 kan føre til diabetes

I tillegg til lungebetennelse, blodpropp og andre alvorlige helsemessige forhold forårsaket av SARS-CoV-2 (COVID-19-viruset), har noen studier også identifisert en annen urolig forbindelse. Noen mennesker kan utvikle diabetes etter en akutt COVID-19-infeksjon.

Hvordan kan coronavirus forårsake diabetes? To nye studier støttet av National Institutes of Health i USA hjelper til med å svare på dette viktige spørsmålet, og bekrefter at SARS-CoV-2 kan målrette og svekke kroppens insulinproduserende celler. Resultatene er publisert som forhåndsbevis i tidsskriftet Cell Metabolism [1,2].

Type 1-diabetes oppstår når betaceller i bukspyttkjertelen ikke skiller ut nok insulin til at kroppen kan metabolisere maten optimalt etter et måltid. Som et resultat av denne insulinsvikt, øker blodsukkernivået, noe som er kjennetegnet for diabetes.

Tidligere laboratoriestudier hadde antydet at SARS-CoV-2 kan infisere humane betaceller [3]. Studiene viste også at dette farlige viruset kan replikere seg i disse insulinproduserende betacellene, for å lage flere kopier av seg selv og spre seg til andre celler. [4].

Disse siste studiene bygger på disse tidligere studiene for å oppdage mer om sammenhengen mellom COVID-19 og diabetes. Studiene ble utført av to uavhengige team. Ett team ble ledet av Peter Jackson fra Stanford University School of Medicine, Palo Alto, California; og det andre laget ble ledet av Shuibing Chen fra Weill Cornell Medicine, New York.

Begge studiene bekreftet infeksjon av betaceller i bukspyttkjertelen i obduksjonsprøver fra mennesker som døde av COVID-19. Ytterligere studier fra Jackson-teamet antyder at koronavirus fortrinnsvis kan infisere de insulinproduserende betacellene.

Disse funnene gir biologisk mening. Betaceller og andre celletyper i bukspyttkjertelen uttrykker ACE2-reseptorproteinet, TMPRSS2-enzymproteinet og nevropilin 1 (NRP1). SARS-CoV-2 er avhengig av at disse proteinene kommer inn i og infiserer humane celler. Faktisk så Chen-teamet tegn på koronavirus i både insulinproduserende betaceller og flere andre typer bukspyttkjertelceller i studiene av obdusert bukspyttkjertelvev.

De nye funnene viser også at coronavirusinfeksjonen endrer funksjonen til øyvev – bukspyttkjertelvevet som inneholder betaceller. Begge lag rapporterer bevis for at infeksjon med SARS-CoV-2 fører til redusert produksjon og frigjøring av insulin fra bukspyttkjertelen. Jackson-teamet fant også at infeksjonen fører direkte til at noen av disse viktige betacellene døde. Og de viste at denne prosessen kunne unngås ved å blokkere NRP1.

I tillegg til tapet av betaceller, kan infeksjonen også endre skjebnen til de overlevende cellene. Chens team utførte enkeltcelleanalyse for å se nøye på endringer i genaktiviteten i bukspyttkjertelceller etter SARS-CoV-2-infeksjon. Disse studiene viste at betaceller gjennomgår en prosess med transdifferensiering, der de så ut til å bli omprogrammert.

I denne prosessen begynner cellene å produsere mindre insulin og mer glukagon. Glukagon er et hormon som oppmuntrer glykogen i leveren til å bli brutt ned til glukose. Cellene begynte også å produsere høyere nivåer av et fordøyelsesenzym kalt trypsin 1. Det er viktig at studiene også viste at denne transdifferensieringsprosessen kunne reverseres av et kjemikalie (kalt trans-ISRIB) som er kjent for å redusere en viktig cellulær respons på stress.

Konsekvensene av denne transdifferensieringen av betaceller er foreløpig ikke klare, men vil antas å forverre insulinmangel og øke blodsukkernivået. Det er behov for mer studier for å forstå hvordan SARS-CoV-2 når bukspyttkjertelen og hvilken rolle immunforsvaret kan spille i skaden. Fremfor alt er disse studiene en annen påminnelse om viktigheten av å beskytte deg selv, familiemedlemmene og samfunnet ditt fra COVID-19 ved å bli vaksinert hvis du ikke allerede har gjort det – og oppmuntre dine nærmeste til å gjøre det samme.

Henvisning:

[1] SARS-CoV-2 infeksjon induserer beta-celle transdifferensiering. Tang et al. Cell Metab 2021 19. mai; S1550-4131 (21) 00232-1.

[2] SARS-CoV-2 infiserer humane betaceller i bukspyttkjertelen og fremkaller svekkelse av betaceller. Wu et al. Cell Metab. 2021 18. mai; S1550-4131 (21) 00230-8.

[3] En human pluripotent stamcellebasert plattform for å studere SARS-CoV-2 tropisme og modellvirusinfeksjon 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 infiserer og replikerer i celler i den humane endokrine og eksokrine bukspyttkjertelen. Müller JA, Groß R, Conzelmann C, Münch J, Heller S, Kleger A, et al. Nat Metab. 2021 feb; 3 (2): 149-165.