Dijabetes tipa 1 je oboljenje kod koga tijelo ne proizvodi dovoljno inzulina. Dijabetičari su zbog toga zavisni od vanjskih zaliha ovog hormona pomoću injekcija ili pumpi. Istraživači koje je predvodio Martin Fusenger s Odjeljenja za biosistemske nauke i inženjerstvo na ETH Cirih u Bazelu žele da živote pacijenata učine lakšim, pa traže način da se inzulin proizvodi i daje direktno u tijelu.

Način stimulacije

Jedno rješenje koje naučnici istražuju je stvaranje dizajniranih ćelija koje mogu da proizvode inzulin i njihovo smještanje u kapsule koje bi mogle da budu implantirane u tijelo. Da bi kontrolisali kada i koliko inzulina će te ćelije osloboditi u krv, istraživači su proučavali različite okidače – svjetlost, temperaturu i električne impulse, piše Krstarica.

Fusenger i njegove kolege razvili su novi način stimulacije: koriste muziku za pokretanje otpuštanja inzulina u roku od nekoliko minuta. I to im je posebno dobro išlo s hitom britanskog benda „The Queen“ „We Will Rock You“, piše ScienceDaily.

Da bi doveli do toga da ćelije koje proizvode inzulin reaguju na zvučne valove, naučnici su koristili protein iz bakterije ešerihije koli. Takvi proteini reaguju na mehaničke stimuluse i česti su kod životinja i bakterija. Protein se nalazi u membrani bakterije i reguliše otpuštanje jona kalcija u ćelije. Istraživači su iskoristili ovaj kanal i ugradili ga u ćelije koje proizvode inzulin.

Kako su naučnici uspjeli da pokažu u studiji, ovaj kanal u ćelijama otvara se kao odgovor na zvuk, dozvoljava pozitivno naelektrisanim jonima kalcija da putuju u ćeliju. To dovodi do preokreta naboja u ćelijskoj membrani, što zauzvrat izaziva inzulinom napunjene vezikule u ćeliji da otpuste inzulin da izađe iz nje.

Istraživači su prvo odredili koje frekvencije i jačina zvuka najjače aktiviraju kanale za jone. Otkrili su da je to oko 60 decibela i frekvencija basa od 50 herca. Za aktivaciju otpuštanja inzulina zvuk ili muzika moraju da traju najmanje tri sekunde, a da pauza traje najviše pet sekundi. Ako su intervali previše razdvojeni, premalo inzulina se otpušta.

Na kraju su istraživači proučavali koji žanrovi najjače pokreću odgovor inzulina na jačini od 85 decibela. Pobjednik je rok muzika s jakim basom kao u pjesmi „We Will Rock You“, a pratila ju je muzika iz filma „Osvetnici“. Inzulinski odgovor na klasičnu i gitarsku muziku bio je slab u odnosu na ovo.

„We Will Rock You“ je pokrenulo otpuštanje oko 70 posto inzulina u roku od 5 minuta, a sav u roku od 15 minuta. To je uporedivo s normalnim otpuštanjem inzulina kod zdravih osoba, rekao je Fusenger.

Otpuštanje inzulina

Da bi testirali sistem, naučnici su ubacili ćelije koje proizvode inzulin u miševe i stavili životinje tako da su stomakom bile na zvučniku. To je bio jedini način da počne otpuštanje inzulina. Ako bi se životinje kretale, ništa se nije dešavalo, navodi se u saopćenju.

– Naše ćelije su ispuštale inzulin samo kada je izvor muzike bio direktno na koži iznad implantata – rekao je Fusenger, prenosi Direktno.

Ambijentalni zvuk nije pokretao otpuštanje inzulina u tim ćelijama.