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

Foto: OLD TAPES, Youtube screenshot

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

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

Da bi doveli do toga da ćelije koje proizvode insulin reaguju na zvučne talase, 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 kalcijuma u ćelije. Istraživači su iskoristili ovaj kanal i ugradili ga u ćelije koje proizvode insulin.

Kako su naučnici uspjeli da pokažu u studiji, ovaj kanal u ćelijama otvara se kao odgovor na zvuk, dozvoljava pozitivno naelektrisanim jonima kalcijuma da putuju u ćeliju. To dovodi do preokreta naboja u ćelijskoj membrani, što zauzvrat izaziva insulinom napunjene vezikule u ćeliji da otpuste insulin 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 insulina, zvuk ili muzika moraju da traju najmanje tri sekunde, a da pauza traje najviše pet sekundi. Ako su intervali previše razdvojeni, premalo insulina se otpušta.

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

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

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

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

Ambijentalni zvuk nije pokretao otpuštanje insulina u tim ćelijama.