A cukorbetegség kutatói átállást találnak a zsírmáj betegségre

Szénhidrátok, zsírok és fehérje: Egy molekula mindet uralni?

A herceg kutatói kulcsfontosságú elágazást azonosítottak a máj szénhidrátokkal, zsírokkal és fehérjével való foglalkozásában. Szerintük ez ígéretes új cél lehet a zsírmájbetegségek és a prediabéteszek járványainak leküzdésében.

szénhidrát

A megállapítás a Duke Molekuláris Élettani Intézet „retró-fordítás” megközelítésének kinövése, amelyben az adott betegség véráram markereit széles képernyőkkel azonosítják, majd "visszavetik az állatmodellekbe, hogy kiderítsék, mit jelent ez a jel" - mondta Phillip. White, az orvos adjunktusa, aki a tanulmányt vezette.

Ebben az esetben White és munkatársai az aminosavak - a fehérje anyagcsere bomlástermékei - csoportját keresték, amelyek az inzulinrezisztenciát jelezték. Elágazó láncú aminosavaknak vagy BCAA-nak hívják őket, és 2009-ben Christopher Newgard, a Duke Molekuláris Fiziológiai Intézet igazgatója által vezetett Duke kutatók azonosították őket az emberek elhízásának és inzulinrezisztenciájának erős markerként.

A BCAA és az inzulinrezisztencia közötti összefüggés az 1969-es tanulmányból származik, amely a New England Journal of Medicine-ben jelent meg. És azóta a mérföldkőnek számító Framingham Heart tanulmány kimutatta, hogy nagyon előrejelzik a cukorbetegség jövőbeli fejlődését.

"Ezek a metabolitok rossz anyagcsere-egészséggel utaznak együtt" - mondta White. "Van erről régóta történelmi feljegyzés, de nem tudjuk, mit jelent."

A kutatók azt a biokémiát vizsgálták, hogy a BCAA-k hogyan terjednek el jobban az elhízásban és az inzulinrezisztenciában, hogy a különböző szervrendszerek különböző módon kezelik lebontásukat. A májban, amely több zsírt tárol és több glükózt termel a prediabetesben, kiderült, hogy a BCAA lebontását végző molekuláris komponenseket egyetlen szabályozó kapcsoló kapcsolja ki.

Két molekula, egy kináz és egy foszfatáz, szemben áll azzal a szabályozó kapcsolóval, amely szabályozza a BCAA lebomlását. Ezeknek a molekuláknak az egyensúlya határozza meg, hogy a BCAA-k lebomlanak-e vagy felhalmozódnak-e.

- Nos, mi van, ha visszakapcsoljuk? - kérdezte White. "Elvehetjük a gátló szignált, a kinázt, vagy hozzáadhatunk még többet az aktiváló szignálból, a foszfatázt." Ezt a megközelítést a Dr. csoporttal való együttműködés segítette. David Chuang és Max Wynn a Texasi Egyetem délnyugati orvosi központjában, Dallasban, akik felfedeztek egy olyan gyógyszert, amely gátolja a kinázt.

Amikor a kutatók gátolták a kinázt vagy aktiválták a foszfatázt, az eredmények szinte azonosak voltak. Egy héten belül a prediabetes patkánymodelljében a BCAA lebontásának aktiválása csökkentette a zsírlerakódást a májban és javította a glükózszabályozást a testtömeg megváltoztatása nélkül.

"Ez a bizonyos patkánymodell (a Zucker zsíros patkány) az elhízás és az anyagcsere-betegség extrém modellje, tehát ha egy hét alatt javulást tud elérni, az valóban jelentős" - mondta White.

Ezekkel a kísérletekkel a Duke-csoport összekapcsolta eredményeit egy enzimmel, amely fontos szerepet játszik a máj zsírtermelésében. Kimutatták, hogy ez az enzim, az úgynevezett ATP-citrát-liáz, ugyanazzal a kinázzal és foszfatázzal lép kölcsönhatásba, és szabályozza azokat, amelyek szabályozzák a BCAA anyagcserét. Kísérletsorozatban megállapították, hogy ez a három tényező hogyan és hol lép kölcsönhatásba a májsejtek különböző részein.

Mark Herman herceg kollégával együttműködve a kutatók azt is megállapították, hogy a magas fruktóztartalmú étrend (mint például a sok cukros szódavíz fogyasztása) "egyensúlyhiányt okoz a kináz és a foszfatáz szintjén egy nagyobb program részeként, amely elősegíti a zsír felhalmozódását a a máj - mondta White. A kináz aktivitás emelkedik, a foszfatáz aktivitás csökken - több rosszfiú, kevésbé jófiú - több májzsírhoz és rosszabb anyagcsere-egészséghez vezet.

"Ez segít megmagyarázni, hogyan és miért kapcsolódik a BCAA a rendezetlen zsíranyagcseréhez, amely 2-es típusú cukorbetegséghez vezethet" - mondta Newgard, aki több mint egy évtizede dolgozik a BCAA-nál metabolikus betegségekben.

"Chris csoportja valóban vezető szerepet töltött be ennek fontosságának megmutatásában" - mondta Robert Gerszten MD, a Massachusettsi Általános Kórház Szívközpont klinikai és transzlációs kutatásainak igazgatója. "A BCAA-val kapcsolatban már régen voltak utalások, de a tudományos világ mintegy azt kérdezte, hogy" mi a szekér és mi a ló? " Mondta Gerszten, aki nem volt része ennek a tanulmánynak.

"Egyre több bizonyíték utal arra, hogy a BCAA nem csak a cukorbetegség passzív markere, hanem valóban szerepet játszhat a betegség előidézésében" - mondta Gerszten. "Motivációt ad arra, hogy megvizsgáljuk, érdemes-e felfedezni étrendünkben az aminosav bevitel változását."

Ezeket a megállapításokat csak egyfajta állatmodell alkalmazása és a vizsgálat rövid időtartama korlátozza, de White optimista abban, hogy más állatmodellekkel végzett hosszabb távú vizsgálatok ezeket ki fogják viselni. "Bár még sok munka van hátra, lehetséges, hogy ez új célpont lehet a zsíros májbetegségek kezelésében" - mondta White.