Bagaimana COVID-19 boleh menyebabkan diabetes

Bersama dengan radang paru-paru, pembekuan darah, dan keadaan kesihatan serius lain yang disebabkan oleh SARS-CoV-2 (virus COVID-19), beberapa kajian juga telah mengenal pasti hubungan lain yang merisaukan. Sebilangan orang boleh menghidap diabetes selepas jangkitan COVID-19 akut.

Bagaimana coronavirus boleh menyebabkan diabetes? Dua kajian baru yang disokong oleh National Institutes of Health di AS membantu menjawab persoalan penting ini, mengesahkan bahawa SARS-CoV-2 dapat mensasarkan dan merosakkan sel-sel penghasil insulin tubuh. Penemuan ini diterbitkan sebagai pra-bukti dalam jurnal Cell Metabolism [1,2].

Diabetes jenis 1 berlaku apabila sel beta di pankreas tidak mengeluarkan insulin yang mencukupi untuk membolehkan tubuh memetabolisme makanan secara optimum selepas makan. Akibat kekurangan insulin ini, kadar glukosa darah meningkat, yang merupakan ciri khas diabetes.

Kajian makmal terdahulu menunjukkan bahawa SARS-CoV-2 dapat menjangkiti sel beta manusia [3]. Kajian juga menunjukkan bahawa virus berbahaya ini dapat meniru sel beta penghasil insulin ini, untuk membuat lebih banyak salinannya dan menyebar ke sel lain [4].

Kajian terbaru ini berdasarkan kajian terdahulu untuk mengetahui lebih lanjut mengenai hubungan antara COVID-19 dan diabetes. Kajian dilakukan oleh dua pasukan bebas. Satu pasukan diketuai oleh Peter Jackson dari Stanford University School of Medicine, Palo Alto, California; dan pasukan lain diketuai oleh Shuibing Chen dari Weill Cornell Medicine, New York.

Kedua-dua kajian mengesahkan jangkitan sel beta pankreas pada sampel autopsi daripada orang yang meninggal kerana COVID-19. Kajian tambahan oleh pasukan Jackson menunjukkan bahawa coronavirus mungkin menjangkiti sel beta penghasil insulin.

Penemuan ini masuk akal secara biologi. Sel beta dan jenis sel lain di pankreas menyatakan protein reseptor ACE2, protein enzim TMPRSS2, dan neuropilin 1 (NRP1). SARS-CoV-2 bergantung kepada protein ini untuk memasuki dan menjangkiti sel manusia. Memang, pasukan Chen melihat tanda-tanda coronavirus pada kedua-dua sel beta penghasil insulin dan beberapa jenis sel pankreas lain dalam kajian tisu pankreas autopsi.

Penemuan baru ini juga menunjukkan bahawa jangkitan coronavirus mengubah fungsi tisu islet – tisu pankreas yang mengandungi sel beta. Kedua-dua pasukan melaporkan bukti bahawa jangkitan dengan SARS-CoV-2 menyebabkan pengurangan pengeluaran dan pembebasan insulin dari tisu pulau pankreas. Pasukan Jackson juga mendapati bahawa jangkitan tersebut membawa kepada kematian beberapa sel beta yang sangat penting. Dan mereka menunjukkan bahawa proses ini dapat dihindari dengan menyekat NRP1.

Selain kehilangan sel beta, jangkitan juga dapat mengubah nasib sel yang masih hidup. Pasukan Chen melakukan analisis sel tunggal untuk melihat dengan teliti perubahan aktiviti gen dalam sel pankreas berikutan jangkitan SARS-CoV-2. Kajian-kajian ini menunjukkan bahawa sel-sel beta melalui proses transdifferentiation, di mana mereka nampaknya diprogram ulang.

Dalam proses ini, sel-sel mula menghasilkan kurang insulin dan lebih banyak glukagon. Glukagon adalah hormon yang mendorong glikogen di hati dipecah menjadi glukosa. Sel-sel juga mula menghasilkan tahap enzim pencernaan yang lebih tinggi yang disebut trypsin 1. Yang penting, kajian juga menunjukkan bahawa proses transdifferentiasi ini dapat diterbalikkan oleh bahan kimia (disebut trans-ISRIB) yang diketahui dapat mengurangkan tindak balas sel penting terhadap tekanan.

Konsekuensi dari transdifferensiasi sel beta ini belum jelas, tetapi diramalkan akan memburukkan lagi kekurangan insulin dan meningkatkan kadar glukosa darah. Lebih banyak kajian diperlukan untuk memahami bagaimana SARS-CoV-2 mencapai pankreas dan apa peranan sistem kekebalan tubuh dalam kerosakan tersebut. Di atas segalanya, kajian ini adalah peringatan lain tentang pentingnya melindungi diri sendiri, ahli keluarga, dan komuniti anda dari COVID-19 dengan mendapatkan vaksin jika anda belum melakukannya – dan mendorong orang yang anda sayangi untuk melakukan perkara yang sama.

Rujukan:

[1] Jangkitan SARS-CoV-2 mendorong transdifferensiasi sel beta. Tang et al. Cell Metab 2021 19 Mei; S1550-4131 (21) 00232-1.

[2] SARS-CoV-2 menjangkiti sel beta pankreas manusia dan menyebabkan penurunan sel beta. Wu et al. Metab Sel. 2021 18 Mei; S1550-4131 (21) 00230-8.

[3] Platform berasaskan sel stem pluripoten manusia untuk mengkaji tropisme SARS-CoV-2 dan memodelkan jangkitan virus pada sel manusia dan organoid. Yang L, Han Y, Nilsson-Payant BE, Evans T, Schwartz RE, Chen S, et al. Sel Stem Sel. 2020 2 Jul; 27 (1): 125-136.e7.

[4] SARS-CoV-2 menjangkiti dan meniru sel sel pankreas endokrin dan eksokrin manusia. Müller JA, Groß R, Conzelmann C, Münch J, Heller S, Kleger A, et al. Nat Metab. 2021 Feb; 3 (2): 149-165.