Исследователи обнаружили ранее неизвестный способ, которым клетки поджелудочной железы решают, сколько инсулина секретировать. Это может стать новой многообещающей целью для разработки лекарств для повышения выработки инсулина у людей с диабетом 2 типа.
В паре статей, недавно опубликованных в журнале Cell Metabolism , ученые из Университета Висконсин-Мэдисон и их коллеги указывают на недооцененный фермент, известный как пируваткиназа, как на основной способ, которым бета- клетки поджелудочной железы определяют уровень сахара и выделяют необходимое количество инсулина .
В ходе нескольких экспериментальных экспериментов на грызунах и клетках поджелудочной железы человека команда обнаружила, что препараты, стимулирующие пируваткиназу, не только увеличивают секрецию инсулина, но и обладают другими метаболически защитными эффектами в печени, мышцах и эритроцитах. Результаты показывают, что активация пируваткиназы может быть новым способом увеличения секреции инсулина для борьбы с диабетом 2 типа, но потребуются дополнительные исследования, прежде чем будут доступны какие-либо новые методы лечения.
«Слишком много инсулина может снизить уровень сахара в крови до опасного уровня, а слишком мало инсулина может привести к диабету», – говорит Мэтью Мерринс, профессор медицины в Школе медицины и общественного здравоохранения Университета штата Вашингтон, который руководил работой. «Вопрос, который мы здесь задаем: как питательные вещества, такие как глюкоза и аминокислоты, включают бета-клетки в поджелудочной железе, чтобы высвобождать необходимое количество инсулина?»
Работа была выполнена путем тщательного анализа парадоксального времени ключевых биохимических событий в преобладающем понимании того, как бета-клетки поджелудочной железы реагируют на питательные вещества в крови. Исследователи указывают на новую, более богатую модель, чтобы понять, как контролируется этот важный процесс, который устраняет эти несоответствия.
На протяжении десятилетий ученые считали, что митохондрии, генераторы энергии в клетках, инициируют секрецию инсулина. Это было естественным объяснением, потому что митохондрии производят высокоэнергетическую молекулу АТФ, в процессе истощая низкоэнергетическую версию АТФ, АДФ. Падение АДФ стимулирует кальций – главный спусковой механизм для высвобождения накопленного инсулина.
Но время не имело смысла. Митохондрии наиболее активны после того, как секреция инсулина уже началась, а не раньше. Кроме того, митохондрии остановятся, прежде чем исчерпают достаточно АДФ, чтобы вызвать секрецию инсулина.
