Cercetătorii au găsit o nouă cale pentru a regla nivelul de zahăr din sânge

Descoperirea insulinei acum 100 de ani a deschis o ușă care a adus viață și speranță pentru milioane de oameni cu diabet. De atunci, insulina, produsă în pancreas, a fost considerată mijlocul principal de tratare a afecțiunilor în cadrul cărora crește nivelul de zahăr din sânge (glucoza).

Acum, oamenii de știință de la Institutul Salk au descoperit o a doua moleculă, produsă în țesutul adipos, care, la fel ca insulina, reglează puternic și rapid glicemia, scrie Medical Xpress.

Descoperirea lor ar putea duce la dezvoltarea de noi terapii pentru tratarea diabetului și, de asemenea, pune bazele unor noi căi promițătoare în cercetarea metabolismului.

Studiul, care a fost publicat în Cell Metabolism pe 4 ianuarie 2022, arată că un hormon numit FGF1 reglează glicemia prin inhibarea defalcării grăsimilor (lipoliza).

Hormonii responsabili de reglarea glicemiei

La fel ca insulina, FGF1 controlează glicemia prin inhibarea lipolizei, dar cei doi hormoni fac acest lucru în moduri diferite. Important, această diferență ar putea permite utilizarea FGF1 pentru a scădea în siguranță și cu succes glicemia la persoanele care suferă de rezistență la insulină.

„Găsirea unui al doilea hormon care suprimă lipoliza și scade glucoza este o descoperire științifică. Am identificat un nou factor în reglarea lipolizei grăsimilor, care ne va ajuta să înțelegem cum sunt gestionate depozitele de energie în organism”, spune coautorul principal și profesorul Ronald Evans, titular al Catedrei March of Dimes în Biologie Moleculară și Dezvoltare.

Când mâncăm, grăsimile bogate în energie și glucoza intră în sânge. Insulina transportă în mod normal aceste substanțe nutritive către celulele din mușchi și țesutul adipos, unde sunt fie utilizate imediat, fie depozitate pentru utilizare ulterioară.

O reacție în lanț

La persoanele cu rezistență la insulină, glucoza nu este eliminată eficient din sânge, iar lipoliza mai mare crește nivelul de acizi grași. Acești acizi grași suplimentari accelerează producția de glucoză din ficat, agravând nivelurile deja ridicate de glucoză.

Mai mult, acizii grași se acumulează în organe, exacerbând rezistența la insulină, caracteristici ale diabetului și obezității.

Anterior, laboratorul a arătat că injectarea FGF1 a scăzut dramatic glicemia la șoareci și că tratamentul cronic cu FGF1 a atenuat rezistența la insulină. Dar modul în care a funcționat a rămas un mister.

În lucrarea curentă, echipa a investigat mecanismele din spatele acestor fenomene și modul în care acestea au fost legate. În primul rând, au arătat că FGF1 suprimă lipoliza, așa cum o face insulina. Apoi au arătat că FGF1 reglează producția de glucoză în ficat, așa cum o face insulina. Aceste asemănări au determinat grupul să se întrebe dacă FGF1 și insulina folosesc aceleași căi de semnalizare (comunicare) pentru a regla nivelul de zahăr din sânge.

Organismul reglează nivelul de zahăr din sânge în două moduri

Se știa deja că insulina suprimă lipoliza prin PDE3B, o enzimă care inițiază o cale de semnalizare, așa că echipa a testat o gamă completă de enzime similare, cu PDE3B în fruntea listei lor. Au fost surprinși să descopere că FGF1 folosește o cale diferită – PDE4.

„Acest mecanism este practic o a doua buclă, cu toate avantajele unei căi paralele. În rezistența la insulină, semnalizarea insulinei este afectată. Cu toate acestea, cu o cascadă de semnalizare diferită, dacă una nu funcționează, cealaltă poate. În felul acesta putem păstra controlul lipolizei și al reglării glicemiei”, spune Gencer Sancar, cercetător postdoctoral în laboratorul Evans.

Găsirea căii PDE4 deschide noi oportunități pentru descoperirea de medicamente și cercetarea de bază axată pe glicemia crescută (hiperglicemie) și rezistența la insulină.

Oamenii de știință sunt dornici să investigheze posibilitatea de a modifica FGF1 pentru a îmbunătăți activitatea PDE4. O altă rută vizează mai multe puncte din calea de semnalizare înainte ca PDE4 să fie activat.

„Abilitatea unică a FGF1 de a induce o scădere susținută a glicemiei la șoarecii diabetici rezistenți la insulină este o cale terapeutică promițătoare pentru pacienții cu diabet. Sperăm că înțelegerea acestei căi va duce la tratamente mai bune pentru pacienții cu diabet”, spune coautorul principal Michael Downes, un om de știință senior în laboratorul Evans.

„Acum că avem o nouă cale, ne putem da seama de rolul acesteia în homeostazia energetică din organism și cum să o manipulăm”, a încheiat cercetătorul.