Діабет 2 типу - це більше, ніж історія інсуліну - Communiqués de presse - UNIGE
Демонструючи, що печінка може самостійно виробляти глюкозу, дослідники UNIGE пояснюють, як діабет 2 типу може розвиватися у людей із зайвою вагою навіть без резистентності до інсуліну.
У Швейцарії понад 400 000 людей страждають на цукровий діабет 2 типу - серйозний метаболічний розлад, який наростає. Ожиріння, сприяючи розвитку стійкості до інсуліну - одного з гормонів, що регулює рівень цукру в крові - є важливим фактором ризику. Однак дисбаланс інсуліну може бути не єдиною причиною появи діабету. Насправді дослідники Женевського університету (UNIGE) показали інший механізм: печінка здатна виробляти велику кількість глюкози поза будь-яким гормональним сигналом. У пацієнтів із надлишком жиру в печінці це перевиробництво глюкози може бути причиною діабету 2 типу, незалежно від гормональних ланцюгів. Ці результати, опубліковані в Journal of Biological Chemistry, проливають нове світло на походження діабету у пацієнтів із зайвою вагою.
Рівень цукру в крові в основному регулюється двома антагоністичними гормонами: інсуліном, який знижує рівень цукру, і глюкагоном, який навпаки підвищує його. Печінка відіграє важливу роль у регулюванні рівня цукру в крові, виробляючи та перерозподіляючи глюкозу під впливом цих двох гормонів. Люди з надмірною вагою стикаються з двома загрозами: з одного боку, ризик розвитку резистентності до інсуліну - попередника діабету 2 типу, а з іншого - накопичення жиру в клітинах печінки, що називається синдромом. Фуа-гра. Це накопичення ліпідів викликає зміни в морфології та структурі мітохондрій, енергетичних потужностей клітин.
“Чи впливають ці зміни на функціонування мітохондрій? Чи існує зв'язок між мітохондріями в клітинах печінки, ожирінням та діабетом? Щоб з’ясувати це, ми зосередились на білку OPA1, який у так званій „нерозкладеній” формі, іншими словами не деградованій, виконує функцію підтримки структури мітохондрій ”, пояснює П’єр Махлер, професор кафедри Клітинна фізіологія та метаболізм і на факультеті діабету Центру медичного факультету UNIGE, який керував цією роботою.
Немає продукування глюкози без білка OPA1
Вчені інактивували функцію OPA1 у мишей, щоб вони могли розкрити точну роль мітохондрій. "Печінка мишей, у яких відсутня довга форма OPA1, втрачає здатність виробляти цукор всього за кілька тижнів", - сказала Лінгзі Лі, докторант в лабораторії професора Махлера та перший автор цього дослідження. "Потім мітохондрії клітин печінки мають змінену морфологію, що підтверджує їх значення в метаболізмі цукру".
Несподіване відкриття на печінці
Щоб уточнити свій аналіз, П’єр Махлер та його колеги знову ввели функціональний білок OPA1 у мишей, де він раніше був видалений. "Мітохондрії повернулися до своєї нормальної морфології, але не своєї діяльності", - відзначають вчені. “І в цій області форма не диктує функції! Недостатньо, щоб мітохондрії здавалися нормальними, щоб вони могли нормально функціонувати ".
Найдивовижніше було ще попереду. «Спостерігаючи за контролем, тобто здоровими мишами, у яких OPA1 був інтродукований у довгій формі, ми виявили, що таким чином, оснащені« супер-мітохондріями », вони виробляють більше глюкози, ніж потрібно, а їх печінка виробляє цукор без гормональних апеляція ", - захоплюється П'єр Махлер. Тому це дослідження підриває принцип, який, як вважали, був добре встановлений, що вироблення глюкози печінкою неодмінно залежить від зовнішнього стимулу.
Це перший випадок, коли печінка спостерігає вироблення глюкози незалежно від зовнішнього сигналу, зокрема гормонального. Це відкриття може пояснити появу діабету 2 типу, що спостерігається у пацієнтів із синдромом "жирової печінки", крім будь-якого явного дисбалансу інсуліну. Для підтвердження цього результату дослідники UNIGE зараз планують змінити морфологію мітохондрій клітин печінки у мишей із надмірною вагою, щоб перевірити, чи може це перевиробництво глюкози спричинити аномально високий рівень цукру в крові і, отже, діабет.
Завантажте PDF-версію
Зв'язок
П’єр Махлер
Професор, кафедра клітинної фізіології та метаболізму та факультетський центр діабету
Медична школа