Här nedan följer en maskininläst version av artikeln. Observera att det saknas styckeindelning, radbrytningar, mellanslag efter skiljetecken och att det kan förekomma stavfel.
LÄKARTIDNINGEN
? VOLYM 94 ? NR 48 ? 1997 4473 Antidiabetika av sulfonylureatyp har sedan mitten av 1950-talet använts i behandlingen av typ 2-diabetes. Först under de senaste åren har verkningsmekanismen för dessa läkemedel klarlagts. Med en kombination av elektrofysiologiska och molekylärbiologiska metoder har det jonkanalkomplex som utgör receptorn för sulfonylurea kunnat beskrivas. Dessa kunskaper öppnar nya möjligheter till framtagande av mer effektiva läkemedel mot diabetes. Upptäckter av nya läkemedel har i många fall sitt ursprung i substanser avsedda för helt andra sjukdomar. Något av ett typexempel är upptäckten av antidiabetika av sulfonylureatyp, vilka har sitt ursprung i sulfapreparat. Med den snabba utvecklingen av sulfonamider under andra världskriget ökade användandet av dessa preparat mot olika typer av bakteriella infektioner. Ett av de första sulfapreparaten syntetiserades 1941 i Tyskland. Marcel Janbon i Montpellier, Frankrike, behandlade tyfoidsjuka patienter
med preparatet, men rapporterade 1942 biverkningar i form av hypoglykemier (se ruta Historik). Något år senare kom detta fenomen att studeras noggrannare i djurförsök utförda av Auguste Loubatières, Montpellier, och man kunde då dra slutsatsen att sulfapreparatet orsakade lågt blodsocker genom att stimulera insulinfrisättning. Emellertid ledde inte heller denna upptäckt till en klinisk tillämpning. Först efter den tredje oberoende upptäckten av de så kallade sulfonylurea(SU)preparatens hypoglykemiska effekter, 1955, i dåvarande Västtyskland, genomfördes kliniska studier av deras användning i behandlingen av diabetes mellitus. Den första sulfonamid som saknade bakteriostatisk effekt, men som hade hypoglykemisk och antidiabetisk effekt, var tolbutamid. Denna substans togs i kliniskt bruk 1956 i behandlingen av typ 2-diabetes. Senare syntetiserades andra generationens SUpreparat (glibenklamid, glipizid), vilka är 1 000 gånger mer potenta än tolbutamid. Mekanismer för glukosinducerad
insulinsekretion De cellulära mekanismer varmed SU-preparaten initierar insulinsekretion var länge okända, mycket beroende på att man inte heller hade kunskap om hur glukos stimulerar insulinsekretion. På 1960-talet kunde man dock visa att glukos ger upphov till ett typiskt mönster av elektrisk aktivitet i den insulinproducerande b-cellen. Mönstret karaktäriseras av att membranpotentialen oscillerar med ca 10 sekunders intervall, mellan en relativt negativ nivå och en depolariserad så kallad platåpotential. På platåpotentialen, ca -40 mV, utgår kalciumberoende aktionspotentialer (se Figur 1). Stimulering av bcellen med tolbutamid visade sig ge upphov till ett i princip identiskt mönster i elektrisk aktivitet. Man kunde senare visa att effekten av glukos och tolbutamid på membranpotentialen berodde på ett minskat flöde av kaliumjoner över cellmembranet. Under slutet av 1970-talet utvecklades patch-clamp-metoden, en elektrofysiologisk teknik vilken gör det möjligt att i detalj studera
enskilda jonkanalers aktivitet, bl a i de små insulinproducerande b-cellerna [1]. Följaktligen kunde man i början av 1980-talet beskriva en ny typ av kaliumkanal, som regleras av den energirika substansen ATP. Kanalen identifierades först i hjärtmuskelceller [2] och beskrevs året efter i b-cellen [3, 4]. Man visade att kanalen, i isolerade membranbitar, var mycket känslig för intracellulärt adenosintrifosfat (ATP). Således karaktäriseras denna kaliumkanal av att dess aktivitet hämmas med ökande koncentration av ATP, varför den kom att kallas den ATPreglerade kaliumkanalen (KAT P -kanalen). KAT P kanaler har senare även beskrivits i skelettmuskulatur, hjärna, vaskulära och icke-vaskulära glatta muskelceller. Studier i olika vävnader visade att känsligheten för ATP, förmågan att leda kalium samt kanalens farmakologi skiljer sig PERORALA ANTIDIABETIKAS VERKNINGSMEKANISM Sulfonylureapreparat stänger ATP-reglerad kaliumkanal Författare OLOF LARSSON docent HENRIK KINDMARK leg läkare,
med dr ROBERT BRÄNSTRÖM examinerad läkare, doktorand PER-OLOF BERGGREN professor, samtliga vid Rolf Lufts centrum för diabetesforskning, institutionen för molekylär medicin, Karolinska institutet och Karolinska sjukhuset, Stockholm. SERIE Läkemedelsmekanismer Tidigare artiklar i serien »Läkemedelsmekanismer» har publicerats i Läkartidningen 19/97, 26-27/97, 36/97, 38/97, 39/97 och 42/97. 1942 Hypoglykemiska biverkningar noteras som komplikation till sulfabehandling. 1956 Sulfonylureapreparat börjar användas vid behandlingen av diabetes. 1968 Tolbutamid upptäcks stimulera elektrisk aktivitet i bcellen. 1983 ATP-reglerade K-kanaler upptäcks i hjärtceller. 1984 ATP-reglerade K-kanaler upptäcks i bcellen. 1985 KATP-kanalen i b-cellen blockeras specifikt av sulfonylurea( SU)preparat. 1994 En direkt effekt av SUpreparat på exocytosprocessen för insulin upptäcks. 1995 Genen för SU-receptorn klonas. 1996 Genen för ytterligare en SU-receptor, SUR2, klonas. Historikåt, och det framkom att
KAT P -kanalen i själva verket utgörs av en familj av kanaler. I och med utvecklandet av patch-clampmetoden gjordes stora framsteg i förståelsen av b-cellens reaktionsschema, och vi har idag en god insikt i hur glukos framkallar insulinfrisättning [5]. I ljuset av detta kunde man även för första gången förstå hur SUpreparaten fungerar i detalj. En modern uppfattning illustreras i Figur 2. Liksom i andra celler transporteras glukos in i b-cellen via specifika glukostransportörer. Väl inne i cellen metaboliseras glukos via glykolysen och citronsyracykeln. Som resultat av detta ökar den intracellulära koncentrationen av ATP samtidigt som nivåerna av adenosindifosfat (ADP) minskar. Eftersom ATP tenderar att stänga, medan ADP öppnar KAT P -kanalen (rutan i Figur 2) blir resultatet av den ökade glukosmetabolismen att kanalen stängs. KAT P -kanalen kan därför sägas utgöra en direkt koppling mellan b-cellens metabola status och dess elektriska aktivitet. Under icke-stimulerade förhållanden
bestäms bcellens membranpotential av aktiviteten hos KAT P -kanalerna. Under dessa förhållanden har b-cellen en potential på ca -70 mV. När kanalerna stängs kommer membranpotentialen i stället att bestämmas av andra jonpermeabiliteter, som gör att b-cellen depolariseras, vilket i sin tur initierar den ovan (Figur 1) beskrivna elektriska aktiviteten. Under den elektriska aktiviteten aktiveras spänningsberoende kalciumkanaler. Öppningen av dessa kanaler leder till ett inflöde av kalciumjoner, vilket i sin tur leder till en ökning i koncentrationen av cytoplasmatiskt fritt kalcium. Den ökade koncentrationen av kalcium initierar frisättning, genom exocytos, av insulin från bcellen. Av ovanstående modell framgår att KAT P -kanalen spelar en central roll i kontrollen av b-cellens membranpotential. Kopplingen mellan glukoskoncentrationen, aktiviteten hos KAT P kanalen och därmed initiering av sekretionsprocessen är unik för b-cellen [6]. Det är därför lätt att förstå att farmaka
som påverkar aktiviteten hos denna kanal direkt kommer att påverka b-cellens förmåga att frisätta insulin. Man kunde sålunda visa att just SU-preparaten direkt blockerar KAT P -kanalen, utan att påverka b-cellens metabolism, och därmed initierar den ovan beskrivna kaskaden av händelser, kulminerande i insulinsekretion. Vid diabetes har man visat att KAT P kanalen inte stängs adekvat vid ökade glukoskoncentrationer. Om man däremot studerar kanalerna i membranbitar från diabetiska b-celler finner man att KAT P -kanalen reagerar helt normalt med avseende på ATP-inducerad blockering. Slutsatsen av dessa studier är att den diabetiska b-cellen inte kan generera adekvata signaler vid metabolismen av glukos, vilket sannolikt har stor betydelse i patogenesen vid icke-insulinberoende diabetes mellitus, dvs typ 2-diabetes. Komplex reglering av KATPkanalen Eftersom KAT P -kanalen utgör en mycket viktig initial komponent för glukosaktiverad insulinsekretion påbörjades en intensiv forskning
för att mer detaljerat kartlägga de faktorer som styr kanalen. En hel rad substanser har visat sig kunna påverka KAT P kanalens aktivitet. Förutom adenosinnukleotiderna ATP, ADP och AMP (adenosinmonofosfat) [7] har även guanosinnukleotiderna GTP och GDP en modulerande effekt på KAT P -kanalen [8]. Vidare är bensotiadiazinderivatet diazoxid en potent aktiverare av kanalen [7]. Diazoxid verkar hämmande på insulinfrisättningen och kan således användas vid behandling av insulinom. Ett antal studier har även koncentrerats på att finna en endogen SU-receptoragonist, i analogi med förhållandet mellan morfin och endorfiner. Flera proteiner har renats fram vilka förmår tränga undan sulfonylurea från dess bindningsställen. Peptiderna har föreslagits vara naturliga ligander till sulfonylureareceptorn och har benämnts endosulfiner [9]. Vissa av dessa endosulfiner frisätter insulin från b-cellen. Även andra intracellulära metaboliter har visat sig kunna interagera med KAT P -kanalen. Exempelvis
kan laktat aktivera kanalen i hjärtmuskelceller [10], medan diadenosinpolyfosfater stänger KAT P -kanalen i hjärtmuskelceller [11] och i b-celler [12]. Även andra läkemedel påverkar KATPkanalen För att belysa komplexiteten kan man nämna att även en rad läkemedel, strukturellt skilda från SUpreparaten, interagerar med KAT P -kanalen. Bland dessa återfinns antipsykotiska farmaka ur gruppen fentiaziner, där speciellt klorpromazin är en potent inhibitor av kanalaktiviteten. Även fentolamin, den klassiska blockeraren av a-adrenoreceptorer, och imidazolinsubstanser stänger KAT P -kanalen [13, 14]. I vilken utsträckning biverkningar från dessa lä4474 LÄKARTIDNINGEN ? VOLYM 94 ? NR 48 ? 1997 Figur 1. Registrering av membranpotentialen från en b-cell i endokrina pankreas med intracellulära elektroder, så kallad klassisk elektrofysiologi. I början av registreringen är glukosnivån låg (3,3 mmol/l). Därefter ökas den till 16,7 mmol/l. Vid ökning av glukoskoncentrationen minskar b-cellens
membranpotential tills den når tröskelpotentialen för aktivering av kalciumberoende aktionspotentialer. Den elektriska aktiviteten i bcellen karaktäriseras av rytmiska förändringar mellan en negativ nivå och en mer depolariserad platåpotential från vilken aktionspotentialer utgår. Vid administrering av SUpreparatet tolbutamid erhåller man ett närmast identiskt mönster i elektrisk aktivitet. Rutan (grön bakgrund) visar en schematisk bild av den elektrofysiologiska teknik som använts. En langerhansk ö friprepareras i en för ändamålet specialtillverkad kammare. Den registrerande elektroden placeras inne i en b-cell. För att vara säker på att man verkligen registrerar från en b-cell, görs detta i närvaro av en stimulerande koncentration av glukos, varvid man kan iaktta det för b-cellen typiska mönstret i elektrisk aktivitet.kemedelsgrupper beror på effekter på KAT P -kanalen är inte känt. Nyligen har en grupp substanser genererade från lipidmetabolismen visat sig vara potenta
aktiverare av KAT P -kanalen [15, 16]. Gruppen utgörs av acyl-CoA-estrar, vilka består av en fettsyra till vilken koenzym A (CoA) är kopplad. Endast CoAestrar med en kedjelängd överstigande 12 kolatomer aktiverar KAT P kanalen. Det återstår alltså mycket arbete innan vi förstår hur KAT P -kanalen regleras fysiologiskt. Sulfonylureareceptorns molekylära struktur I sökandet efter strukturen på det protein som SU-preparaten interagerar med kunde man i insulinproducerande b-celler påvisa bindningsställen för SU-preparat av såväl hög som låg affinitet [17]. Dessa studier antydde även att högaffinitetsreceptorn är en integrerad del av KAT P -kanalen. För b-cellen är bindningskonstanten för glibenklamid runt 1 nmol/l, vilket stämmer väl överens med de koncentrationer som stimulerar insulinsekretion och med den terapeutiska fria plasmakoncentration man finner hos typ 2-diabetespatienter som behandlas med sulfonylurea. Man lyckades 1995 klona genen för receptorn för SU-preparaten i b-cellen
(SUR1) [18]. Med ledning av aminosyrasekvensen kunde man sluta sig till att SUR1proteinet är veckat så att det passerar plasmamembranet tretton gånger (Figur 3). SUR1 har två nukleotidbindande domäner av stor betydelse för SUR-proteinets funktion. Man kunde påvisa mutationer i genen för SUR1 hos patienter med PHHI (persistent hyperinsulinaemic hypoglycemia of infancy) [19]. Mutationen leder till hypersekretion av insulin, varför denna upptäckt bekräftar SUR-proteinets betydelse för insulinfrisättningens reglering. En studie avseende sekvensvariation i SUR1genen hos typ 2-diabetespatienter från vissa populationer tyder på att mutationer i denna gen kan bidra till den ärftliga komponenten hos denna åkomma. Experimentellt har man uttryckt det protein som SUR1-genen kodar för i modellceller som saknar KAT P -kanalsaktivitet. Närvaron av SUR1proteinet resulterade inte i uppkomsten av KAT P kanalsaktivitet [18]. Detta tyder på att SUR-proteinet inte är en kaliumkanal, utan endast
utgör en regulatorisk subenhet i ett större proteinkomplex. Genom att jämföra aminosyrasekvensen med tidigare beskrivna proteiner fann man att SUR1 tillhör superfamiljen ATP-bindande kassettproteiner (ABC-proteiner). ABC-proteinerna utgörs av en mycket stor familj proteiner vilka medierar transport över cellmembranet. Bland de andra medlemmarna i gruppen räknas CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) och MDR (multi drug resistance receptor) [20] (Figur 3). KATP-kanalen och sulfonylureareceptorn Som nämnts ovan utgör SUR1 inte en jonkanal. Däremot kunde nyligen KAT P kanalsaktivitet rekonstitueras i celler som saknar sådan kanalaktivitet genom att samtidigt uttrycka såväl SUR1 som en kaliumkanal från familjen »inward rectifier», Kir6.2 [21]. Vi vet alltså att KAT P -kanalen som förekommer i b-cellen utgörs av ett komplex bestående av SUR1 och en kaliumkanal. En modell av KAT P -kanalens struktur framgår av Figur 3. Det har nyligen visats att det finns mer än en
SUR-gen, sedan genen för en andra isoform av SUR, SUR2, klonats [22]. SUR2 återfinns framförallt i hjärta, skelettmuskulatur och ovarium. När SUR2 uttrycktes i celler tillsammans med kaliumkanalen Kir6.2 kunde man registrera KAT P -kanalsaktivitet med farmakologiska och elektrofysiologiska egenskaper liknande dem man ser hos KAT P -kanaler i hjärta och skelettmuskelceller. Förekomsten av KAT P kanaler med olika regulatoriska SUR-subenheter verkar således utgöra underlaget för specifik farmakologisk manipulation av KAT P -kanalen i olika vävnader. Som exempel kan nämnas att vasodilatatorn kromakalim öppnar KAT P -kanalen i vaskulär glatt muskulatur men har mycket liten effekt på KAT P -kanalen i bcellen. Eftersom SUR återfinns i olika vävnader uppstår risken för oönskade biverkningar vid användning av läkemedel som interagerar med SUreceptorn. Ett exempel på det är användningen av diazoxid vid speciella tillstånd med högt blodtryck. Föga oväntat rapporteras hyperglykemi som biverkan
hos dessa patienter. Man kan även spekulera över huruvida SU-preparaten, förutom att stänga KAT P -kanaler för att frisätta insulin från b-cellen, också stänger KAT P -kanaler i andra vävnader och därmed framkallar oönskade effekter. Sulfonylurea har även direkteffekt Förutom den ovan beskrivna verkningsmekanismen i fråga om frisättningen av insulin kommer nu rapporter om att SU-preparat även kan stimulera den exocytotiska processen direkt, utan involvering av KAT P -kanalen (se Figur 2). Således har vi rapporterat att SULÄKARTIDNINGEN ? VOLYM 94 ? NR 48 ? 1997 4475 Figur 2. Modell över hur glukos stimulerar insulinfrisättning från b-celler i langerhanska öar i endokrina pankreas. Glukos transporteras in i cellen med hjälp av glukostransportörer (1). Därefter bryts glukos ner via en serie enzymreaktioner, dels i glykolysen i cytoplasman, dels i mitokondriens citronsyracykel (2). Vid metabolismen av glukos påverkas koncentrationerna av ett flertal aktiva metaboliter, av vilka
adenosintrifosfat (ATP) och adenosindifosfat (ADP) är centrala för kontrollen av KATPkanalen. Metabolismen av glukos leder till att ATP/ADP-kvoten ökar, vilket i sin tur stänger KATP-kanalen (3). Som ett resultat av detta kommer cellen att depolariseras från sin vilopotential runt -70 mV till ca -40 mV (4), varvid spänningsaktiverade kalciumkanaler aktiveras och aktionspotentialer utlöses (5). De kalciumberoende aktionspotentialerna leder till inflöde av kalcium och därmed en ökad koncentration av cytoplasmatiskt fritt kalcium som kan aktivera frisättningen av insulin (6). SUpreparat kan också direkt aktivera frisättning av insulin (7). Rutan (i grönt) visar en schematisk bild av några av de substanser som påverkar aktiviteten hos KATP-kanalen i b-cellen. Medan ATP effektivt hämmar kanalaktiviteten, så aktiverar ADP och koenzym A-estrar av långkedjiga fettsyror (LC-CoAestrar) kanalen. SU-preparat blockerar kanalen och diazoxid öppnar den.preparat, under försöksbetingelser där
man kan bortse från effekter på jonkanaler och inflöde av kalcium, framkallar en kraftig stimulering av insulinsekretionen [24, 25]. De molekylära mekanismerna bakom denna direkteffekt är ofullständigt kända, men vi vet att de involverar specifika proteinkinaser. Denna direkteffekt kan utgöra en del av den mekanism varmed insulinsekretionen stimuleras vid konventionell SUbehandling. Möjligheten finns också att SUR-proteinet i sig självt utgör en viktig komponent i exocytosmaskineriet. En direkteffekt på exocytosmaskineriet kanske också existerar i perifera vävnader och skulle därmed kunna framkalla translokering av glukostransportörer till plasmamembranet i muskel- och fettceller. Många frågor kvarstår Trots de stora framsteg som gjorts under de gångna femton åren, rörande förståelsen av hur SU-preparaten verkar i behandlingen av typ 2-diabetes, kvarstår många frågor: Vad är ett kvantitativt normalt uttryck av KAT P -kanaler i b-cellen? Har typ 2-diabetiker ett mindre antal fungerande
KAT P -kanaler? Varför slutar SU-terapi vid typ 2-diabetes att vara effektiv efter en tids behandling, s k tablettsvikt? Den bild av KAT P -kanalen som presenteras i Figur 3 är endast hypotetisk. Kanalkomplexets tredimensionella struktur återstår att bestämma. När detta utförts ökar möjligheterna att syntetisera nya och förhoppningsvis mer specifika farmaka med vars hjälp funktionen hos KAT P -kanalen i olika vävnader kan manipuleras på ett effektivt sätt. Referenser 1. Rorsman P, Fredholm BB. Jonkanaler – molekylär bakgrund till nervtransmission. Läkartidningen 1991; 88: 286877. 2. Noma A. ATP-regulated K + channels in cardiac muscle. Nature 1983; 305: 1478. 3. Cook DL, Hales CN. Intracellular ATP directly blocks K + channels in pancreatic Bcells. Nature 1984; 311: 2713. 5. Berggren PO, Larsson O. Ca 2+ and pancreatic B-cell function. Biochem Soc Trans 1994; 22: 128. 6. Larsson O, Kindmark H, Bränström R, Fredholm B, Berggren PO. Oscillations in KATP channel activity
promote oscillations in cytoplasmic free Ca 2+ concentration in the pancreatic beta cell. Proc Natl Acad Sci USA 1996; 93: 51615. 7. Larsson O, Ämmälä C, Bokvist K, Fredholm B, Rorsman P. Stimulation of the KATP channel by ADP and diazoxide requires nucleotide hydrolysis in mouse pancreatic beta-cells. J Physiol (Lond) 1993; 463: 34965. 8. Bokvist K, Ämmälä C, Ashcroft FM, Berggren PO, Larsson O, Rorsman P. Separate processes mediate nucleotide-induced inhibition and stimulation of the ATP-regulated K + channels in mouse pancreatic beta-cells. Proc R Soc Lond B Biol Sci 1991; 243: 13944. 9. Virsolvy-Vergine A, Salazar G, Sillard R, Denoroy L, Mutt V, Bataille D. Endosulfine, endogenous ligand for the sulphonylurea receptor: isolation from porcine brain and partial structural determination of the alpha form. Diabetologia 1996; 39: 13541. 12. Ripoll C, Martin F, Rovira JM, Pintor J, Mirasportugal MT, Soria B. Diadenosine polyphosphates – a novel class of glucoseinduced
intracellular messengers in the pancreatic beta-cell. Diabetes 1996; 45: 14314. 13. Plant TD, Henquin JC. Phentolamine and yohimbine inhibit ATP-sensitive K + channels in mouse pancreatic beta-cells. Br J Pharmacol 1990; 101: 11520. 14. Zaitsev SV, Efanov AM, Efanova IB, Larsson O, Östenson CG, Gold G et al. Imidazoline compounds stimulate insulin release by inhibition of K(ATP) channels and interaction with the exocytotic machinery. Diabetes 1996; 45: 16108. 15. Larsson O, Deeney JT, Bränström R, Berggren PO, Corkey BE. Activation of the ATP-sensitive K + channel by long chain acyl-CoA. A role in modulation of pancreatic beta-cell glucose sensitivity. J Biol Chem 1996; 271: 106236. 16. Bränström R, Corkey BE, Berggren PO, Larsson O. Evidence for a unique long chain acyl-CoA ester binding site on the ATPregulated potassium channel in mouse pancreatic beta cells. J Biol Chem 1997; 272: 173904. 18. Aguilar-Bryan L, Nichols CG, Wechsler SW, Clement JP 4th, Boyd AE
3rd, Gonzalez G et al. Cloning of the beta cell high-affinity sulfonylurea receptor: a regulator of insulin secretion. Science 1995; 268: 4236. 19. Nichols CG, Shyng SL, Nestorowicz A, Glaser B, Clement JP 4th, Gonzalez G et al. Adenosine diphosphate as an intracellular regulator of insulin secretion. Science 1996; 272: 17857. 21. Inagaki N, Gonoi T, Clement JP 4th, Namba N, Inazawa J, Gonzalez G et al. Reconstitution of IKATP: an inward rectifier subunit plus the sulfonylurea receptor. Science 1995; 270: 116670. 22. Inagaki N, Gonoi T, Clement JP, Wang CZ, Aguilar-Bryan L, Bryan J et al. A family of sulfonylurea receptors determines the pharmacological properties of ATP-sensitive K + channels. Neuron 1996; 16: 10117. 23. Tucker SJ, Gribble FM, Zhao C, Trapp S, Ashcroft FM. Truncation of Kir6.2 produces ATP-sensitive K + channels in the absence of the sulphonylurea receptor. Nature 1997; 387: 17983. 4476 LÄKARTIDNINGEN ? VOLYM 94 ? NR 48 ? 1997 Figur 3. Hypotetisk
modell av KATPkanalen med dess beståndsdelar Kir6.2 och SUR1. Med ledning av aminosyrasekvensen och de enskilda aminosyrornas egenskaper har man gjort en modell över uppbyggnaden av de två proteiner som tillsammans utgör KATPkanalen. Proteinet som bildar kaliumporen, Kir6.2, är betydligt mindre än SUR1. SUR1 består av 13 segment som passerar cellmembranet. Segmenten sammankopplas av intraoch extracellulära sekvenser. Av speciellt intresse är de sekvenser som sammanbinder segment 9 och 10 samt den C-terminala änden av proteinet, vilka utgör nukleotidbindande domäner (NBD1 och NBD2). Genom att göra punktmutationer i dessa regioner har man kunnat visa att både NBD1 och NBD2 krävs för en adekvat reglering av kanalen. De två komponenterna, SUR1 och Kir6.2, bildar tetramera komplex och är med stor sannolikhet, på ett ännu ej klarlagt sätt, förankrade vid varandra. Nyligen har man rapporterat att en viktig del i regleringen av Kir6.2/SURkomplexet medieras direkt via kaliumkanalen Kir6.2
[23]. Således har man uttryckt en form av denna kaliumkanal där ett antal aminosyror avlägsnats från kanalproteinets Nterminal. Denna trunkerade form av Kir6.2 visade sig kunna bilda en funktionell kaliumkanal i frånvaro av SUR samt ha hög känslighet för ATP, medan SU saknar effekt. Huruvida även andra substanser än ATP interagerar direkt med Kir6.2 återstår att se. Rutan visar att SUR1 tillhör superfamiljen ATPbindande kassettproteiner. Denna familj av s k ABC-proteiner har snabbt vuxit till över 30 klonade medlemmar, vilka alla uppvisar stora strukturella likheter. Den ATPbindande domänen består av en kassett om ca 200 aminosyror och inkluderar det s k ATP-bindande Walker-motivet, vilket återfinns i NBD1 och NBD2 i SUR1.24. Flatt PR, Shibier O, Szecowka J, Berggren PO. New perspectives on the actions of sulphonylureas and hyperglycaemic sulphonamides on the pancreatic b-cell. Diabetes Metab 1994; 20: 15762. 25. Eliasson L, Renström E, Ämmälä C, Berggren PO, Bertorello
AM, Bokvist K et al. PKC-dependent stimulation of exocytosis by sulfonylureas in pancreatic beta cells. Science 1996; 271: 8135. En fullständig referensförteckning kan erhållas från Docent Olof Larsson, Rolf Lufts centrum för diabetesforskning, Institutionen för molekylär medicin, Karolinska sjukhuset L1:02, 171 76 Stockholm. Summary Mechanism of action of oral antidiabetics; Sulphonylureas block ATP-dependent potassium channels Olof Larsson, Henrik Kindmark, Robert Bränström, Per-Olof Berggren Läkartidningen 1997; 94: 44737. Although hypoglycaemic sulphonylureas have been used to treat non-insu-lindependent diabetes mellitus (NIDDM) for the past forty years, their mechanisms of action at the molecular level have only recently been elucidated. A combination of electrophysiological and molecular biological techniques showed the target of sulphonylureas to be a sulphonylurea receptor (SUR1) and potassium channel (Kir6.2) complex. Together, these two proteins form the ATP-dependent
potassium (KAT P ) channel occurring in insulinsecreting cells. An increase in the blood glucose level triggers a chain of events in insulin-secreting cells and KAT P channel closure which is a prerequisite for insulin secretion. In NIDDM, however, an increase in blood glucose fails to close the KAT P channel satisfactorily, but this can be remedied by the administration of sulphonylureas. Correspondence: Associate Professor Olof Larsson, Dept of Molecular Medicine, The Rolf Luft Center for Diabetes Research, Karolinska sjukhuset L1:02, S-171 76 Stockholm. LÄKARTIDNINGEN ? VOLYM 94 ? NR 48 ? 1997 4477 Humana papillomvirus orsak också till analcancer En befolkningsbaserad fall-kontrollstudie i Danmark och Sverige tyder på att analcancer orsakas av en sexuellt överförd infektion. I första hand misstänks humana papillomvirus (HPV), särskilt HPV-16 som orsakar cervixcancer, eftersom högrisktyper av HPV påträffades i majoriteten av fallen vid analys av vävnadsprov från ett urval patienter
med analcancer, rapporterar New England Journal of Medicine (1997; 337: 1343-9, 13868). Studien bekräftar tidigare fynd att homosexuella kontakter är en riskfaktor för analcancer. Detsamma gäller för anamnes på syfilis, hepatit eller analvårtor hos män och könsvårtor hos kvinnor. Att ha haft många sexualpartner av motsatt kön innebar förhöjd cancerrisk för både män och kvinnor. Också tidig samlagsdebut och en partner som haft sexuellt överförd sjukdom var riskfaktorer hos kvinnor. Natriuretiska peptider sållningstest vid hjärtsvikt Radioimmunanalys av natriuretiska peptider i plasma kanske kan bli ett sållningstest vid misstanke om hjärtsvikt, dvs hjälpa allmänläkare att avgöra vilka som behöver remitteras för utredning, enligt en studie redovisad i Lancet (1997; 350: 1349-53). Det blodprov som behövs kräver ingen särskild behandling innan det med en enkel och billig metod analyseras vid närmaste sjukhuslaboratorium, hävdar forskarna, som understryker att det inte är ett diagnostiskt
test. Bedömningen bygger på ett litet material vid en hjärtsviktsklinik i London. I studien remitterades under 15 månader alla patienter där allmänläkaren misstänkte hjärtsvikt. Patienterna var från 24 till 87 år, 59 var män och 63 kvinnor. Diagnosen bekräftades för mindre än 30 procent (41 procent för män, 17 procent för kvinnor). Detta stämmer väl med tidigare studier av träffsäkerheten. Att säkert ställa diagnosen hjärtsvikt är inte lätt ens för specialisterna. I denna studie undersöktes de remitterade först av en kardiolog, och tre andra kardiologer fick sedan med hjälp av alla data (inklusive EKG, toraxröntgen och ekokardiografi) enas om diagnosen. Förhöjd koncentration av natriuretiska peptider typ B (BNP), som främst utsöndras i hjärtats kamrar, stämde bättre med kardiologernas diagnos än koncentrationen av de natriuretiska förmakspeptiderna (ANP och NTANP). För BNP var det positiva prediktiva värdet 70 procent, när man använde ett gränsvärde på 22,2 pmol/l. BNPvärdet
var kraftigt förhöjt hos patienter med hjärtsvikt, i genomsnitt 63,9 pmol/l. Dessa beräkningar bygger på data om endast 29 patienter med hjärtsvikt. Navelsträngsblod alternativ till benmärg för transplantation Hematopoetiska stamceller från navelsträngsblod kan vara ett alternativ till benmärg vid transplantation till främst barn med allvarliga blodsjukdomar, särskilt om givaren och mottagaren är släkt, konkluderar tolv forskare i New England Journal of Medicine (1997; 337: 373-81). De bygger på resultaten av åtta års transplantationer vid 45 centra. Enligt sammanställningen av 143 transplantationer var prognosen bäst för de 78 mottagare som fick navelsträngsblod från släktingar (i 76 fall var det syskon), och allra bäst för dem som var under sex år och dem som vägde under 20 kg. I den gruppen var den beräknade ettårsöverlevnaden 65 procent, mot 29 procent i den grupp som fick blod från icke besläktare givare. Av de 143 patienterna hade 62 akut leukemi, 33 andra former av blodcancer,
26 benmärgssvikt, 8 hemoglobinopati och 14 andra genetiska sjukdomar. Det är nu åtta år sedan den första lyckade transplantationen av navelsträngsblod till en patient med Fanconis anemi redovisades. Sedan dess har en rad blodbanker vuxit upp. Enligt en nyhetsartikel i Nature Medicine (1997; 3: 1184) drar också privata bolag i USA fördel av föräldrars oro för att deras barn i framtiden skall drabbas av en blodsjukdom, där transplantation kan bota. Eftersom det rör sig om en liten volym blod, oftast 40-110 ml, har mottagarna hittills oftast varit barn, men en amerikansk forskare har fått miljonanslag för att utveckla en teknik att mångfaldiga de åtråvärda cellerna. Det finns också andra etiska problem. Ett extremfall – att föräldrar skulle skaffa barn för att få en bra givare till ett sjukt syskon – har nyligen diskuterats i Lancet (1997; 349: 1482 och 350: 297). Yngve Karlsson, Läkartidningen KORTKLIPPT
