Може ли тази аминокиселина да подобри контрола на глюкозата при диабет?
Откриването на неизвестен досега ефект на аминокиселината аланин върху клетъчния метаболизъм може да доведе до нови лекарства за краткосрочен контрол на кръвната глюкоза.
Аминокиселините са малки градивни молекули, които тялото използва, за да произвежда протеини. Аланинът се класифицира като несъществена аминокиселина, тъй като тялото може да го направи, без да се налага да го набавя от храната.
Учени от Центъра за диабет в Джослин и Медицинското училище в Харвард, и двамата в Бостън, Масачузетс, сега разкриха нова и уникална роля на аланина, като го изследват в лабораторни клетки и мишки.
Изглежда, че аминокиселината активира ензим, наречен AMP киназа (AMPK), който увеличава производството на енергия в клетките. Това води до краткосрочно намаляване на кръвната захар, което не включва инсулин.
Сега в списанието е публикуван учебен документ за констатациите Молекулярен метаболизъм.
„AMPK - казва старши автор на изследването д-р Мери-Елизабет Пати, която е доцент по медицина в Харвардското медицинско училище и изследовател в Центъра за диабет в Джослин,„ е ензим в клетките в тялото, който се активира, когато се доставят хранителни вещества са ниски или в отговор на упражнения. "
AMPK и метаболизъм
Възможно е откритието за ефекта на аланина върху AMPK в крайна сметка да доведе до хапче, което човек може да погълне преди хранене, за да окаже временен ефект върху метаболизма на глюкозата.
„Това обаче е изследване на ранен етап и трябва да тестваме концепцията както при мишки, така и в крайна сметка при хора“, добавя д-р Пати.
Учените вече са знаели, че AMPK помага за регулиране на метаболизма на клетъчно, тъканно и системно ниво в отговор на нивата на хранителните вещества.
AMPK постига това по няколко начина. Например в клетките, когато получава задействащия сигнал, той включва гени, които усилват производството на енергия.
„AMPK е нещо хубаво“, обяснява д-р Пати, „а също така може да се активира от различни лечения за диабет тип 2, като метформин.“
Диабетът тип 2 се развива от инсулинова резистентност, състояние, при което тялото не реагира правилно на инсулина, хормона, който помага на клетките да абсорбират и използват кръвната захар или глюкозата.
Около 90–95 процента от 30-те милиона души в САЩ с диабет имат тип 2. Въпреки че диабет тип 2 обикновено се появява след 45-годишна възраст, той става все по-често срещан при по-младите възрастни и децата.
Аланин ‘последователно активиран AMPK’
Д-р Пати и нейният екип искаха да разберат дали някакви конкретни аминокиселини са активирали AMPK. Те също искаха да разберат как действа спусъчният механизъм на клетъчно и системно ниво.
Те започнаха с скрининг на няколко аминокиселини с помощта на чернодробни клетки на плъхове. Те са използвали чернодробни клетки, тъй като черният дроб играе ключова роля в контрола на глюкозата в тялото.
„Аланинът беше единствената аминокиселина, която постоянно можеше да активира AMPK“, отбелязва д-р Пати.
В следващия етап от проучването екипът потвърди, че аланинът задейства метаболитната активност на AMPK. Те също така проведоха тестове, за да потвърдят това в чернодробните клетки от хора и мишки.
Всички тестове показват, че аланинът задейства AMPK в клетки на плъх, мишка и човешки черен дроб, независимо дали нивата на глюкоза в клетките са високи или ниски.
Аланинът понижава глюкозата при мишки
След това учените проведоха тестове върху живи мишки. Те видяха, че нивата на AMPK в мишките се повишиха, когато дадоха на животните орални дози аланин. Те също така откриха, че мишките, на които е даден аланин, преди да получат доза глюкоза, развиват по-ниски нива на глюкоза.
По-нататъшни тестове разкриват, че същият механизъм е налице при мишки със и без затлъстяване, въпреки че глюкозата често се метаболизира по различен начин при мишки с наднормено и наднормено тегло.
В последен набор от експерименти изследователите разкриха, че промените в нивата на глюкозата не са резултат от секрецията на инсулин и глюкагон. Вместо това те се дължат на AMPK, който помага на черния дроб да използва глюкоза и да отделя по-малко от нея чрез промяна на процеса на клетъчен метаболизъм.
„Всички тези данни заедно предполагат, че аминокиселините и по-специално аланинът могат да бъдат уникален потенциален начин за модифициране на метаболизма на глюкозата.“
Д-р Мери-Елизабет Пати
