Может ли эта аминокислота улучшить контроль глюкозы при диабете?
Открытие ранее неизвестного эффекта аминокислоты аланина на клеточный метаболизм может привести к созданию новых лекарств для краткосрочного контроля уровня глюкозы в крови.
Аминокислоты - это небольшие строительные блоки, которые организм использует для производства белков. Аланин классифицируется как заменимая аминокислота, потому что организм может вырабатывать его, не получая его из пищи.
Ученые из Диабетического центра Джослина и Гарвардской медицинской школы в Бостоне, Массачусетс, теперь открыли новую и уникальную роль аланина, изучив его на лабораторных клетках и мышах.
Похоже, что аминокислота активирует фермент под названием AMP-киназа (AMPK), который увеличивает выработку энергии в клетках. Это приводит к кратковременному снижению уровня глюкозы в крови без инсулина.
В журнале опубликована исследовательская статья о полученных результатах. Молекулярный метаболизм.
«AMPK, - говорит старший автор исследования доктор Мэри-Элизабет Патти, доцент медицины Гарвардской медицинской школы и исследователь Центра диабета Джослина, - это фермент в клетках по всему телу, который активируется при поступлении питательных веществ. низкие или в ответ на упражнения ».
AMPK и метаболизм
Возможно, что открытие влияния аланина на AMPK может в конечном итоге привести к таблетке, которую человек может проглотить перед едой, чтобы оказать временное влияние на метаболизм глюкозы.
«Однако это ранняя стадия исследования, и нам необходимо протестировать эту концепцию как на мышах, так и в конечном итоге на людях», - добавляет доктор Патти.
Ученые уже знали, что AMPK помогает регулировать метаболизм на клеточном, тканевом и системном уровне в зависимости от уровня питательных веществ.
AMPK достигает этого несколькими способами. В клетках, например, когда он получает сигнал запуска, он включает гены, которые увеличивают выработку энергии.
«AMPK - это хорошо, - объясняет доктор Патти, - и его также можно активировать с помощью различных средств лечения диабета 2 типа, таких как метформин».
Диабет 2 типа развивается из-за инсулинорезистентности, состояния, при котором организм не реагирует должным образом на инсулин, гормон, который помогает клеткам поглощать и использовать сахар в крови или глюкозу.
Около 90–95 процентов из 30 миллионов людей, страдающих диабетом в Соединенных Штатах, имеют диабет 2 типа. Хотя диабет 2 типа обычно возникает после 45 лет, он становится все более распространенным среди молодых людей и детей.
Аланин «постоянно активировал AMPK»
Доктор Патти и ее команда хотели выяснить, активируют ли какие-либо конкретные аминокислоты AMPK. Они также хотели понять, как работает спусковой механизм на клеточном и системном уровне.
Они начали со скрининга нескольких аминокислот с использованием клеток печени крыс. Они использовали клетки печени, потому что печень играет ключевую роль в контроле уровня глюкозы в организме.
«Аланин был единственной аминокислотой, которая постоянно способна активировать AMPK», - отмечает доктор Патти.
На следующем этапе исследования команда подтвердила, что аланин запускает метаболическую активность AMPK. Они также провели тесты, чтобы подтвердить это на клетках печени людей и мышей.
Все тесты показали, что аланин запускает AMPK в клетках печени крыс, мышей и человека, независимо от того, был ли уровень глюкозы в клетках высоким или низким.
Аланин снижает уровень глюкозы у мышей
Затем ученые провели испытания на живых мышах. Они увидели, что уровни AMPK у мышей повышались, когда они давали животным пероральные дозы аланина. Они также обнаружили, что у мышей, которым давали аланин перед получением дозы глюкозы, наблюдался более низкий уровень глюкозы.
Дальнейшие тесты показали, что тот же механизм присутствовал у мышей с ожирением и без него, хотя глюкоза часто метаболизируется по-разному у мышей с недостаточным и избыточным весом.
В последней серии экспериментов исследователи обнаружили, что изменения уровня глюкозы не были результатом секреции инсулина и глюкагона. Вместо этого они были связаны с тем, что AMPK помогает печени использовать глюкозу и выделять ее меньше, изменяя процесс клеточного метаболизма.
«Все эти данные вместе предполагают, что аминокислоты, и в частности аланин, могут быть уникальным потенциальным способом изменения метаболизма глюкозы».
Доктор Мэри-Элизабет Патти
