COVID-19 diyabete nasıl yol açabilir?

SARS-CoV-2’nin (COVID-19 virüsü) neden olduğu zatürre, kan pıhtıları ve diğer ciddi sağlık koşullarının yanı sıra, bazı araştırmalar başka bir rahatsız edici bağlantı tespit etti. Bazı insanlar akut bir COVID-19 enfeksiyonundan sonra diyabet geliştirebilir.

Koronavirüs diyabete nasıl neden olabilir? ABD’deki Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından desteklenen iki yeni çalışma, bu önemli sorunun yanıtlanmasına yardımcı olarak, SARS-CoV-2’nin vücudun insülin üreten hücrelerini hedef alıp bozabileceğini doğrulamaktadır. Bulgular, Cell Metabolism dergisinde ön kanıt olarak yayınlandı. [1,2].

Tip 1 diyabet, pankreastaki beta hücrelerinin, yemekten sonra vücudun yiyecekleri en iyi şekilde metabolize etmesine izin verecek kadar insülin salgılamadığında ortaya çıkar. Bu insülin eksikliğinin bir sonucu olarak, diyabetin ayırt edici özelliği olan kan şekeri seviyeleri yükselir.

Daha önceki laboratuvar çalışmaları, SARS-CoV-2’nin insan beta hücrelerini enfekte edebileceğini öne sürmüştü. [3]. Çalışmalar ayrıca bu tehlikeli virüsün insülin üreten bu beta hücrelerinde çoğalarak kendisinin daha fazla kopyasını oluşturabileceğini ve diğer hücrelere yayılabileceğini gösterdi. [4].

Bu son çalışmalar, COVID-19 ve diyabet arasındaki bağlantı hakkında daha fazla şey keşfetmek için bu önceki çalışmaların üzerine inşa edilmiştir. Çalışmalar iki bağımsız ekip tarafından gerçekleştirilmiştir. Bir ekip, Palo Alto, California’daki Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden Peter Jackson tarafından yönetildi; ve diğer ekip New York’taki Weill Cornell Medicine’den Shuibing Chen tarafından yönetildi.

Her iki çalışma da COVID-19’dan ölen insanlardan alınan otopsi örneklerinde pankreas beta hücrelerinin enfeksiyonunu doğruladı. Jackson ekibi tarafından yapılan ek çalışmalar, koronavirüsün tercihen insülin üreten beta hücrelerini enfekte edebileceğini öne sürüyor.

Bu bulgular biyolojik olarak anlamlıdır. Pankreastaki beta hücreleri ve diğer hücre tipleri, ACE2 reseptör proteinini, TMPRSS2 enzim proteinini ve nöropilin 1’i (NRP1) ifade eder. SARS-CoV-2, insan hücrelerine girmek ve enfekte etmek için bu proteinlere bağlıdır. Gerçekten de Chen ekibi, otopsi yapılmış pankreas dokusu çalışmalarında hem insülin üreten beta hücrelerinde hem de diğer bazı pankreas hücre tiplerinde koronavirüs belirtileri gördü.

Yeni bulgular ayrıca, koronavirüs enfeksiyonunun, beta hücreleri içeren pankreas dokusu olan adacık dokusunun işlevini değiştirdiğini gösteriyor. Her iki ekip de SARS-CoV-2 ile enfeksiyonun pankreas adacık dokusundan insülin üretiminin ve salınımının azalmasına yol açtığına dair kanıtlar bildiriyor. Jackson ekibi ayrıca enfeksiyonun doğrudan bu çok önemli beta hücrelerinin bazılarının ölümüne yol açtığını buldu. Ve bu sürecin NRP1’i bloke ederek önlenebileceğini gösterdiler.

Beta hücrelerinin kaybına ek olarak, enfeksiyon, hayatta kalan hücrelerin kaderini de değiştirebilir. Chen’in ekibi, SARS-CoV-2 enfeksiyonunu takiben pankreas hücrelerindeki gen aktivitesinde meydana gelen değişikliklere dikkatli bir şekilde bakmak için tek hücreli analiz gerçekleştirdi. Bu çalışmalar, beta hücrelerinin yeniden programlanmış gibi göründükleri bir transdiferansiasyon sürecinden geçtiğini gösterdi.

Bu süreçte hücreler daha az insülin ve daha fazla glukagon üretmeye başlar. Glukagon, karaciğerdeki glikojenin glikoza parçalanmasını teşvik eden bir hormondur. Hücreler ayrıca tripsin 1 adı verilen daha yüksek seviyelerde sindirim enzimi üretmeye başladı. Önemli olarak, çalışmalar bu transdiferansiasyon sürecinin strese karşı önemli bir hücresel yanıtı azalttığı bilinen bir kimyasal (trans-ISRIB olarak adlandırılan) tarafından tersine çevrilebileceğini de gösterdi.

Beta hücrelerinin bu farklılaşmasının sonuçları henüz net değil, ancak insülin eksikliğini kötüleştireceği ve kan şekeri düzeylerini yükselteceği tahmin ediliyor. SARS-CoV-2’nin pankreasa nasıl ulaştığını ve bağışıklık sisteminin hasarda nasıl bir rol oynayabileceğini anlamak için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var. Her şeyden önce, bu çalışmalar henüz yaptırmadıysanız aşı yaptırarak kendinizi, aile üyelerinizi ve topluluğunuzu COVID-19’dan korumanın ve sevdiklerinizi de aynısını yapmaya teşvik etmenin öneminin bir başka hatırlatıcısıdır.

Referans:

[1] SARS-CoV-2 enfeksiyonu beta hücre farklılaşmasına neden olur. Tang et al. Hücre Metab 2021 19 Mayıs;S1550-4131(21)00232-1.

[2] SARS-CoV-2, insan pankreas beta hücrelerini enfekte eder ve beta hücre bozulmasına neden olur. Wu et al. Hücre Metab. 2021 18 Mayıs;S1550-4131(21)00230-8.

[3] SARS-CoV-2 tropizmini incelemek ve insan hücrelerinde ve organoidlerde virüs enfeksiyonunu modellemek için insan pluripotent kök hücre tabanlı bir platform. Yang L, Han Y, Nilsson-Payant BE, Evans T, Schwartz RE, Chen S, et al. Hücre Kök Hücre. 2020 Temmuz 2;27(1):125-136.e7.

[4] SARS-CoV-2, insan endokrin ve ekzokrin pankreas hücrelerinde bulaşır ve çoğalır. Müller JA, Groß R, Conzelmann C, Münch J, Heller S, Kleger A, et al. Nat Metab. 2021 Şubat;3(2):149-165.