Новый способ регулирования уровня сахара в крови независимо от инсулина
Исследование, опубликованное в журнале Cell Metabolism, показывает, что гормон под названием FGF1 регулирует уровень глюкозы в крови, подавляя расщепление жиров (липолиз). Подобно инсулину, FGF1 контролирует уровень глюкозы в крови, ингибируя 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.
«Обнаружение 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 March of Dimes. «Мы определили нового игрока в регулировании липолиза жира, который поможет нам понять, как в организме управляются запасы энергии».
Когда мы едим, в кровь попадают богатые энергией жиры и глюкоза. Инсулин обычно доставляет эти питательные вещества к клеткам мышц и жировой ткани, где они либо используются немедленно, либо сохраняются для последующего использования. У людей с резистентностью к инсулину глюкоза неэффективно удаляется из крови, а более высокий липолиз увеличивает уровень жирных кислот. Эти дополнительные жирные кислоты ускоряют выработку глюкозы печенью, усугубляя и без того высокий уровень глюкозы. Более того, жирные кислоты накапливаются в органах, усугубляя резистентность к инсулину, характерную для диабета и ожирения.
Ранее лаборатория показала, что инъекция FGF1 резко снижала уровень глюкозы в крови у мышей и что длительное 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 это делает инсулин. Затем они показали, что FGF1 регулирует выработку глюкозы в печени, как это делает инсулин. Это сходство заставило группу задуматься о том, 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 посредством PDE3B, фермента, который инициирует сигнальный путь, поэтому команда протестировала полный набор подобных ферментов. 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 передача сигналов инсулина нарушена. Если этот сигнальный каскад не работает, другой может функционировать независимо, осуществляя контроль липолиза и регуляции уровня глюкозы в крови», — говорит первый автор Генсер Санкар, научный сотрудник лаборатории Эванса.
Обнаружение пути PDE4 открывает новые возможности для разработки лекарств и фундаментальных исследований, посвященных высокому уровню глюкозы в кров и резистентности к инсулину. Ученые стремятся исследовать возможность модификации FGF1 для улучшения активности PDE4. Другое направление исследований нацелено на несколько точек сигнального пути до активации PDE4.
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/01/220104112231.htm