Các nhà nghiên cứu của Đại học Bang Ohio đã phát triển một hợp chất bao gồm insulin liên kết với một chuỗi axit amin bao gồm một nhóm chất chống oxy hóa. Một nghiên cứu trước đó trên chuột, được công bố trên tạp chí Biomaterials, cho thấy các đặc tính chống bệnh tiểu đường của vật liệu nano này bao gồm cải thiện mức tiêu thụ glucose và khả năng cung cấp làm nhiên liệu cho não.

Trong một nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu đã so sánh tác dụng điều trị của hợp chất thí nghiệm với tác dụng của insulin và vật liệu nano đơn thuần trên mô hình chuột mắc bệnh tiểu đường type 1. Các biện pháp kiểm soát lượng đường trong máu và hoạt động của gen liên quan đến insulin trong não của những con chuột được điều trị bằng liệu pháp kết hợp gần giống với những con vật khỏe mạnh và những con chuột này đã làm tốt hơn trong các bài kiểm tra về tư duy và trí nhớ của chúng.

Nghiên cứu trước đây đã liên kết cả bệnh tiểu đường type 1 và tpye 2 với các vấn đề về chức năng nhận thức và nguy cơ sa sút trí tuệ cao hơn, nhưng “các biến chứng thần kinh của bệnh tiểu đường ít được giải quyết nhất.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Dược phẩm.

Các nhà khoa học đã tạo ra một loạt các phân tử từ các chuỗi axit amin nhỏ và để tạo ra AAC2, việc bổ sung một đoạn cấu trúc của coumarin chống oxy hóa. Các chuỗi được thiết kế để xếp chồng lên nhau như những viên gạch và dính vào nhau theo cách cho phép chúng tự lắp ráp thành sợi nano mang điện tích dương. Lực điện giữ insulin và AAC2 lại với nhau để tạo thành một phức hợp siêu phân tử.

Cơ thể của những người mắc bệnh tiểu đường type 1 không tạo ra đủ lượng insulin và ở những người mắc bệnh tiểu đường type 2, cơ thể không thể sử dụng đúng cách insulin để chuyển đường từ máu đến các tế bào cơ và mỡ, và nhiều tế bào khác trong cơ thể sử dụng glucose để làm năng lượng. Bộ não, một cơ quan chính cần sử dụng glucose để làm nhiên liệu, dựa vào các chất vận chuyển cụ thể để cung cấp glucose - những chất vận chuyển có chức năng có thể bị hư hỏng do mức độ glucose không đều như ở bệnh tiểu đường.

Trong nghiên cứu này, các thí nghiệm được tiến hành trên những con chuột được biến đổi gen và hóa học để bị thiếu hụt insulin gây ra lượng đường trong máu cao, dấu hiệu của bệnh tiểu đường type 1 hoặc type 2. Các nhà nghiên cứu tiêm insulin cho động vật ba ngày một lần (được sử dụng để phân biệt điều trị với insulin do chuột sản xuất), phân tử AAC2 đơn lẻ hoặc phân tử AAC2 liên kết với insulin người như một liệu pháp kết hợp.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng chỉ có liệu pháp kết hợp mới tạo ra lượng đường ổn định ở chuột trong một thời gian dài và ảnh hưởng tích cực đến sự biểu hiện gen và vận chuyển chất dẫn truyền thần kinh trong não của chúng. Những con chuột được điều trị bằng liệu pháp kết hợp cũng hoạt động tốt hơn trong các bài kiểm tra nhận thức-hành vi so với những con vật chỉ được điều trị bằng insulin hoặc sợi nano AAC2.

Kết quả cho thấy rằng những lợi ích này liên quan đến cách thức tương tác của insulin với vật liệu nano ảnh hưởng đến hai khía cạnh của việc sử dụng glucose trong cơ thể: phân hủy glucose để chuyển hóa năng lượng và sử dụng glucose cho nhu cầu dự trữ và cấu trúc. Cùng với nhau, những tác động tích cực này của liệu pháp có thể thiết lập lại sự cân bằng năng lượng lành mạnh.

Nghiên cứu sẽ tiếp tục về các cơ chế chính xác ảnh hưởng đến não, bất kỳ tác dụng phụ lâu dài nào và cách hợp chất phân hủy trong cơ thể. Phát hiện đầy hứa hẹn với bệnh tiểu đường cho thấy nền tảng sợi nano dựa trên axit amin này có thể hữu ích trong việc tăng cường các phương pháp điều trị các bệnh rối loạn chuyển hóa và thần kinh khác.

ctngoc