Bagaimana estrogen membantu mengontrol diabetes tipe 2?
Penelitian baru menemukan bahwa estrogen meningkatkan sensitivitas insulin dan merinci mekanisme di balik efek ini. Penemuan ini memiliki “dampak yang mendalam pada pemahaman kita tentang obesitas dan diabetes, serta potensi intervensi diet,” kata para peneliti.
Sekitar 84 juta orang di Amerika Serikat hidup dengan pradiabetes, suatu kondisi di mana kadar gula darah sangat tinggi tetapi tidak cukup tinggi untuk menjamin diagnosis diabetes tipe 2.
Biasanya, pradiabetes terjadi pada orang dengan resistensi insulin - suatu kondisi di mana sel-sel di beberapa organ vital tidak merespons insulin dengan baik sehingga tidak menyerap cukup glukosa dari darah.
Tapi bagaimana jika ada hormon yang bisa menurunkan resistensi insulin dan produksi glukosa?
Para peneliti percaya bahwa estrogen berpotensi untuk melakukannya, dan akibatnya, untuk mengurangi prevalensi diabetes tipe 2.
Saat ini, lebih dari 100 juta orang di A.S. hidup dengan diabetes atau pradiabetes, dan perkiraan menunjukkan bahwa lebih dari 30 juta orang dewasa menderita diabetes tipe 2.
Shaodong Guo, Ph.D., seorang profesor di Departemen Ilmu Gizi dan Pangan di Texas A&M University di College Station, memimpin penelitian baru ini. Studi muncul di Diabetes, jurnal American Diabetes Association.
Mengapa mempelajari efek metabolik estrogen?
Guo menjelaskan motivasi penelitian tersebut, dengan mengatakan bahwa penelitian observasi sebelumnya telah mengungkap hubungan antara insiden diabetes tipe 2 yang lebih rendah dan wanita pramenopause.
Lebih lanjut, studi klinis dan hewan menemukan hubungan yang kuat antara defisiensi estrogen dan gangguan metabolisme.
"Wanita pramenopause menunjukkan peningkatan sensitivitas insulin dan penurunan insiden diabetes tipe 2, dibandingkan dengan pria yang setara dengan usia," kata Guo. "Tapi keuntungan ini menghilang setelah menopause dengan homeostasis glukosa yang terganggu, sebagian karena penurunan estrogen yang bersirkulasi."
Namun, para peneliti belum dapat menjelaskan mekanisme yang bertanggung jawab atas hubungan ini.
Selain itu, penggunaan estrogen secara membabi buta sebagai pengobatan potensial untuk diabetes tipe 2 dan disfungsi metabolik pradiabetes lainnya dapat menimbulkan efek samping yang serius. Misalnya, stroke, kanker payudara, pembekuan darah, dan serangan jantung adalah beberapa risiko kesehatan yang terkait dengan terapi estrogen.
“Inilah mengapa sangat penting untuk memahami aksi spesifik jaringan dari estrogen dan mekanisme molekulernya dalam regulasi metabolik,” jelas Guo. "Setelah mekanisme itu dipahami, ini akan membantu dalam pengembangan meniru estrogen yang ditargetkan yang dapat memberikan manfaat terapeutik tanpa efek samping yang tidak diinginkan."
Foxo1 memediasi efek metabolik estrogen
Dalam studi baru, para peneliti "ingin memahami mekanisme di mana estrogen mengatur glukoneogenesis melalui interaksi dengan Foxo1 hati," lanjut peneliti utama, merujuk pada gen yang juga disebut kotak dahi O1.
Glukoneogenesis menjelaskan proses sintesis melalui mana glukosa dihasilkan.
Gen Foxo1 menyandikan faktor transkripsi, atau sejenis protein yang membantu mengaktifkan atau menonaktifkan gen lain.
Foxo1 "adalah target utama pemberian sinyal insulin dan mengatur homeostasis metabolik sebagai respons terhadap stres oksidatif", laporan Perpustakaan Kedokteran Nasional AS.
Seperti yang dijelaskan Guo, “Foxo1 memiliki peran penting dalam regulasi produksi glukosa melalui pensinyalan insulin. Ini adalah komponen penting dari kaskade pensinyalan insulin yang mengatur pertumbuhan sel, diferensiasi, dan metabolisme. "
Untuk menyelidiki peran gen dan bagaimana ia berinteraksi dengan estrogen, para peneliti mempelajari tikus jantan, tikus betina yang indung telurnya telah diangkat, dan tikus jantan dan betina yang gen Foxo1-nya telah dihilangkan di hati.
Para peneliti menggunakan implan subkutan yang melepaskan estrogen pada tikus. Implan ini "meningkatkan sensitivitas insulin dan menekan glukoneogenesis" pada tikus jantan serta pada tikus betina yang telah diovariektomi.
Namun, implan tersebut tidak memengaruhi hewan pengerat yang gen Foxo1 spesifik hatinya telah disingkirkan. "Ini menunjukkan Foxo1 diperlukan agar estrogen efektif dalam menekan glukoneogenesis," jelas Guo.
Peneliti melaporkan, "Kami lebih lanjut menunjukkan bahwa estrogen menekan produksi glukosa hati melalui aktivasi pensinyalan reseptor estrogen, yang dapat terlepas dari substrat reseptor insulin Irs1 dan Irs2."
“Ini mengungkapkan mekanisme penting untuk estrogen dalam regulasi homeostasis glukosa,” kata Guo. Efek menguntungkan dari estrogen pada homeostasis glukosa dapat dikendalikan oleh glukoneogenesis - yang, selanjutnya, dimediasi oleh Foxo1 khusus hati - bukan dengan meningkatkan penyerapan glukosa dalam otot.
Implikasi terapeutik dan diet
Guo menjelaskan implikasi terapeutik dari temuan tersebut."Identifikasi tindakan spesifik jaringan dari estrogen dan target langsung reseptor estrogen akan memfasilitasi pengembangan ligan selektif baru yang mencegah diabetes tipe 2, penyakit kardiovaskular, dan obesitas tanpa mempromosikan karakteristik seks abnormal atau kanker payudara."
Akhirnya, peneliti juga mengomentari implikasi penelitian terhadap makanan. Makanan tertentu, seperti kedelai, tahu, dan sup miso mengandung fitoestrogen, yang mungkin memiliki efek menguntungkan yang sama pada kesehatan metabolisme.
Studi tersebut ”memberikan pemahaman mendasar bahwa intervensi diet dapat memainkan peran penting dalam mengendalikan obesitas, diabetes, dan penyakit kronis terkait,” kata Guo.
"[W] e menyelidiki peran estrogen dalam mengontrol homeostasis glukosa, yang berdampak besar pada pemahaman kita tentang obesitas dan diabetes serta potensi intervensi diet."
Shaodong Guo, Ph.D.
