Oameni de ştiinţă de la Institutul Salk din California au descoperit o moleculă produsă în ţesutul adipos, care, la fel ca insulina, reglează eficient şi rapid glucoza din sânge. Descoperirea lor ar putea duce la dezvoltarea de noi terapii pentru tratarea diabetului zaharat şi ar putea deschide drumuri noi în cercetarea metabolismului.
Descoperirea insulinei în urmă cu 100 de ani a dat speranţă şi a uşurat viaţa a milioane de oameni care trăiesc cu diabet. De atunci, insulina, produsă în pancreas, este principalul mijloc de tratare a afecţiunilor care se caracterizează printr-o glicemie ridicată (glucoză), cum ar fi diabetul. Cercetători de la Institutul Salk, au descoperit acum, o a doua moleculă capabilă să regleze nivelul de glucoză din sânge.
Studiul, care a fost publicat în Cell Metabolism pe 4 ianuarie, arată că un hormon numit FGF1 reglează glucoza din sânge prin inhibarea metabolismului grăsimilor (lipoliza). La fel ca insulina, FGF1 controlează glicemia prin inhibarea lipolizei, dar cei doi hormoni acţionează în mod diferit. Astfel, FGF1 ar putea fi utilizat pentru a reduce glicemia în condiţii de siguranţă la persoanele care au rezistenţă la insulină.
„Găsirea unui al doilea hormon care suprimă lipoliza şi scade glucoza este o descoperire ştiinţifică. Am identificat un nou jucător în reglarea lipolizei care ne va ajuta să înţelegem modul în care sunt gestionate depozitele de energie în organism“, spune coautorul cercetării, profesorul Ronald Evans, şeful catedrei de biologie moleculară şi dezvoltare, de la Salk.
Atunci când mâncăm, glucoza şi grăsimile bogate în energie intră în sânge. Insulina în mod normal, transportă aceste elemente nutritive la celulele din muşchi şi ţesutul adipos, unde fie sunt utilizate imediat, fie sunt stocate pentru mai târziu. La persoanele cu rezistenţă la insulină, glucoza nu este eliminată eficient din sânge, iar descompunerea unor cantităţi crescute de lipide creşte nivelul acizilor graşi. Aceşti acizi graşi suplimentari accelerează producţia de glucoză din ficat, crescând nivelurile deja ridicate de glucoză. Mai mult decât atât, acizii graşi se acumulează în organe, accentuând rezistenţa la insulină, particularităţi ale diabetului şi obezităţii.
Anterior, cercetătorii au arătat că injectarea cu FGF1 a scăzut dramatic glicemia la şoareci şi administrarea de lungă durată a FGF1 a uşurat rezistenţa la insulină. Dar mecanismul care a a avut loc a rămas un mister până acum.
În recentul studiu, echipa a investigat mecanismele din spatele acestor fenomene şi modul în care acestea au fost corelate. În primul rând, au demonstrat că FGF1 suprimă lipoliza, la fel ca insulina. Apoi au arătat că FGF1 reglează producţia de glucoză în ficat, aşa cum face insulina. Aceste asemănări i-a determinat pe cercetători să se întrebe dacă nu cumva FGF1 şi insulina folosesc aceleaşi căi de semnalizare (comunicare) pentru a regla glicemia. Cercetătorii ştiau deja că insulina suprimă lipoliza prin PDE3B, o enzimă care instaurează o cale de semnalizare, astfel încât au testat o gamă completă de enzime similare cu PDE3B. Ei au fost surprinşi să descopere că FGF1 foloseşte o cale diferită - calea de semnalizare PDE4.
„Acest mecanism este practic o a doua buclă, cu toate avantajele unei căi paralele. În rezistenţa la insulină, semnalizarea insulinei este depreciată. Şi totuşi, cu un flux de semnalizare diferit, dacă o cale de semnalizare nu funcţionează, funcţionează cealaltă. În acest fel avem controlul lipolizei şi al reglării glicemiei", spune primul autor al studiului Gencer Sancar, cercetător postdoctoral în laboratorul de la Salk.
Găsirea căii PDE4 deschide noi oportunităţi pentru descoperirea unor medicamente şi pentru noi cercetări care să vizeze nivelul crescut al glicemiei (hiperglicemie) şi rezistenţa la insulină. Oamenii de ştiinţă vor să afle acum cum ar putea modifica FGF1 pentru a îmbunătăţi activitatea PDE4. O strategie ar fi ţintirea mai multor puncte din calea de semnalizare înainte de activarea PDE4.
„Capacitatea unică a FGF1 de a determina scăderea susţinută a glucozei la şoarecii diabetici rezistenţi la insulină este o cale terapeutică promiţătoare pentru pacienţii diabetici. Sperăm că descoperirea şi înţelegerea acestei căi va duce la tratamente mai bune pentru aceştia. Acum, că avem o nouă cale, putem afla rolul său în homeostazia energiei în organism şi cum să-l manipulăm", spune unul dintre coautorii principali ai studiului, Michael Downes, cercetător principal în laboratorul Salk.
