Исследователи нашли новый способ регулирования уровня сахара в крови независимо от инсулина

 


Инсулин и FGF1 регулируют уровень сахара в крови с помощью независимых путей. фото: Институт Солка


Открытие инсулина 100 лет назад открыло дверь, которая приведет к жизни и надежде для миллионов людей, страдающих диабетом. С тех пор инсулин, вырабатываемый в поджелудочной железе, считается основным средством лечения состояний, характеризующихся высоким уровнем сахара в крови (глюкозы), таких как диабет. Теперь ученые Солка обнаружили вторую молекулу, вырабатываемую в жировой ткани, которая, подобно инсулину, также мощно и быстро регулирует уровень глюкозы в крови. Их открытие может привести к разработке новых методов лечения диабета, а также заложить основу для новых перспективных направлений в исследованиях метаболизма.


Исследование, опубликованное в журнале "Клеточный метаболизм" 4 января 2022 года, показывает, что гормон под названием FGF1 регулирует уровень глюкозы в крови, подавляя расщепление жира (липолиз). Как и инсулин, FGF1 контролирует уровень глюкозы в крови, подавляя липолиз, но эти два гормона делают это по-разному. Важно отметить, что это различие может позволить использовать FGF1 для безопасного и успешного снижения уровня глюкозы в крови у людей, страдающих резистентностью к инсулину.


"Поиск второго гормона, который подавляет липолиз и снижает уровень глюкозы, является научным прорывом",-говорит соавтор и профессор Рональд Эванс, заведующий кафедрой молекулярной биологии и биологии развития в Марше Даймов. "Мы определили нового игрока в регулировании липолиза жира, который поможет нам понять, как управляются запасы энергии в организме".


Когда мы едим, богатые энергией жиры и глюкоза попадают в кровоток. Инсулин обычно доставляет эти питательные вещества в клетки мышц и жировой ткани, где они либо используются немедленно, либо хранятся для последующего использования. У людей с резистентностью к инсулину глюкоза неэффективно выводится из крови, и более высокий уровень липолиза увеличивает уровень жирных кислот. Эти дополнительные жирные кислоты ускоряют выработку глюкозы из печени, усугубляя и без того высокий уровень глюкозы. Кроме того, жирные кислоты накапливаются в органах, усугубляя резистентность к инсулину—характеристики диабета и ожирения.


Ранее лаборатория показала, что инъекции FGF1 резко снижали уровень глюкозы в крови у мышей и что хроническое лечение FGF1 уменьшало резистентность к инсулину. Но как это работало, оставалось загадкой.


В текущей работе команда исследовала механизмы, лежащие в основе этих явлений, и то, как они были связаны. Во-первых, они показали, что FGF1 подавляет липолиз, как и инсулин. Затем они показали, что FGF1 регулирует выработку глюкозы в печени, как это делает инсулин. Эти сходства заставили группу задаться вопросом, используют ли FGF1 и инсулин одни и те же сигнальные (коммуникационные) пути для регулирования уровня глюкозы в крови.


Уже было известно, что инсулин подавляет липолиз с помощью PDE3B, фермента, который инициирует сигнальный путь, поэтому команда протестировала полный набор аналогичных ферментов, причем PDE3B был в верхней части их списка. Они были удивлены, обнаружив, что FGF1 использует другой путь—PDE4.


"Этот механизм в основном представляет собой вторую петлю со всеми преимуществами параллельного пути. При резистентности к инсулину нарушается сигнализация инсулина. Однако с другим сигнальным каскадом, если один не работает, другой может. Таким образом, у вас все еще есть контроль над липолизом и регуляцией уровня глюкозы в крови", - говорит первый автор Дженсер Санкар, постдокторский исследователь в лаборатории Эванса.


Обнаружение пути PDE4 открывает новые возможности для открытия лекарств и фундаментальных исследований, направленных на повышение уровня глюкозы в крови (гипергликемия) и резистентность к инсулину. Ученые стремятся исследовать возможность модификации FGF1 для улучшения активности PDE4. Другой маршрут нацелен на несколько точек в сигнальном пути до активации PDE4.


"Уникальная способность FGF1 индуцировать устойчивое снижение уровня глюкозы у инсулинорезистентных диабетических мышей является перспективным терапевтическим путем для пациентов с диабетом. Мы надеемся, что понимание этого пути приведет к улучшению лечения пациентов с диабетом",-говорит соавтор статьи Майкл Даунс, старший научный сотрудник лаборатории Эванса. "Теперь, когда у нас есть новый путь, мы можем выяснить его роль в энергетическом гомеостазе в организме и как им управлять".


Среди других авторов были Сихао Лю, Эмануэль Гассер, Жаклин Дж. Альварес, Кристофер Мутос, Кен Кю Ким, Юхао Ван, Тимоти Ф. Хадди, Бриттани Росс, Ян Дай, Дэвид Зепеда, Бретт Коллинз, Эмма Тилли, Мэтью Дж. Колар, Рут Т. Ю, Аннет Р. Аткинс и Алан Сагателян из Солка; Тим ван Зутфен, Тео Х. ван Дейк и Йохан У. Йонкер из Университета Гронингена, Нидерланды.

Обсудить:

0 comments:

Всегда рады услышать ваше мнение!