Ένας σημαντικός δείκτης για διαβήτης ανάπτυξη έχει εντοπιστεί.
Οι δύο σημαντικές ορμόνες που παράγονται στο πάγκρεας - γλυκαγόνη και ινσουλίνη – σωστός έλεγχος γλυκόζη επίπεδα ως απάντηση στα τρόφιμα που καταναλώνουμε. Η γλυκαγόνη αυξάνει την ηπατική παραγωγή γλυκόζης (HGP) και η ινσουλίνη τη μειώνει. Και οι δύο ελέγχουν την ομοιόσταση της γλυκόζης στο αίμα. Όταν νηστεύουμε, η γλυκαγόνη εκκρίνεται από τα α-κύτταρα του παγκρέατος για να αυξήσει τη γλυκόζη του αίματος στο σώμα, προκειμένου να προστατεύσει το σώμα από μια κατάσταση που ονομάζεται υπογλυκαιμία όπου τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα ενός ατόμου πέφτουν δραστικά και οδηγεί σε συμπτώματα. Η γλυκαγόνη εμπλέκεται στην ανάπτυξη διαβητικής υπεργλυκαιμίας όταν η ηπατική παραγωγή γλυκόζης (HGP) αυξάνεται. Η ινσουλίνη καταστέλλει την παραγωγή γλυκόζης μέσω της τακτικής μεταγραφής συκώτι κύτταρα. Μια πρωτεΐνη που ονομάζεται παράγοντας μεταγραφής Foxo1 παίζει σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων και στην προώθηση της HGP αυξάνοντας την έκφραση των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για την παραγωγή γλυκόζης. Η διακοπή της σωστής HGP γίνεται κατανοητή ως βασικός πρωταρχικός μηχανισμός για την ανάπτυξη του Τύπου 2 διαβήτης.
Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στην Διαβήτης, ερευνητές από το Texas A&M University USA ξεκίνησαν να κατανοήσουν τον ρόλο του Foxo1 στον τρόπο με τον οποίο η γλυκαγόνη ρυθμίζει την HGP. Ήθελαν να κατανοήσουν καλύτερα τις βασικές αρχές της ομοιόστασης της γλυκόζης στο αίμα και της παθογένεσης του διαβήτη. Το γλυκαγόνο κάνει τη λειτουργία του δεσμεύοντας έναν υποδοχέα GPCR, διεγείροντας την κυτταρική μεμβράνη για να ενεργοποιήσει την πρωτεϊνική κινάση Α, η οποία στη συνέχεια σηματοδοτεί την έκφραση γονιδίου για αύξηση της γλυκόζης στο αίμα. Τα επίπεδα γλυκαγόνης είναι εξαιρετικά υψηλά στους ανθρώπους με διαβήτης και αυτό διεγείρει την υπερβολική παραγωγή HGP.
Οι ερευνητές ερεύνησαν τη ρύθμιση του Foxo1 μέσω φωσφορυλίωσης, δηλαδή σύνδεσης μιας φωσφορυλικής ομάδας. Η φωσφορυλίωση είναι ένα σημαντικό μέρος της πρωτεϊνικής λειτουργίας και είναι υπεύθυνη για την ενεργοποίηση ή την απενεργοποίηση σχεδόν του 50 τοις εκατό των ενζύμων που υπάρχουν στο σώμα μας, και ως εκ τούτου ρυθμίζει τη λειτουργία τους. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μοντέλα ποντικών και επεξεργασία γονιδίων για να δημιουργήσουν ποντίκια Foxo1 «knock in». Το Foxo1 σταθεροποιήθηκε σε συκώτι ποντικών (που ήταν νηστικοί) όταν η ινσουλίνη ήταν μειωμένη και η γλυκαγόνη αυξήθηκε στην κυκλοφορία του αίματος. Η μελέτη έδειξε ξεκάθαρα ότι εάν διαγραφόταν το ηπατικό Foxo1, η ηπατική παραγωγή γλυκόζης (HGP) και η γλυκόζη του αίματος μειώθηκαν στα ποντίκια. Έτσι, ένας νέος μηχανισμός έχει εντοπιστεί για πρώτη φορά στον οποίο το Foxo1 μεσολαβεί στη σηματοδότηση γλυκογόνου μέσω φωσφορυλίωσης προκειμένου να ελέγχει τη γλυκόζη του αίματος.
Η Foxo1 είναι μια σημαντική πρωτεΐνη που δρα ως μεσολαβητής για διάφορα μονοπάτια ενσωματώνοντας ορμόνες και άλλες πρωτεΐνες για τον έλεγχο της ευαισθησίας στην ινσουλίνη. Επειδή υπάρχουν υψηλά επίπεδα γλυκαγόνης τόσο στον Τύπο 1 όσο και στον Τύπο 2 διαβήτης, το Foxo1 θα παίξει σημαντικό ρόλο στον θεμελιώδη μηχανισμό που οδηγεί σε διαβητική υπεργλυκαιμία. Η μελέτη προτείνει ότι η HGP με τη μεσολάβηση γλυκαγόνης μπορεί να είναι μια πιθανή θεραπευτική παρέμβαση για έλεγχο και επίσης πιθανή πρόληψη διαβήτης.
***
{Μπορείτε να διαβάσετε την αρχική ερευνητική εργασία κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο DOI που δίνεται παρακάτω στη λίστα των αναφερόμενων πηγών}
Πηγές)
Yuxin W et al. 2018. Νέος Μηχανισμός Φωσφορυλίωσης Foxo1 σε Σηματοδότηση Γλυκαγόνης στον Έλεγχο Ομοιόστασης Γλυκόζης.Διαβήτης. 67 (11). https://doi.org/10.2337/db18-0674
***
