Чи може ця амінокислота покращити контроль глюкози при діабеті?
Відкриття раніше невідомої дії амінокислоти аланіну на метаболізм клітин може призвести до нових препаратів для короткочасного контролю рівня глюкози в крові.
Амінокислоти - це невеликі молекули будівельних блоків, які організм використовує для виробництва білків. Аланін класифікується як необов’язкова амінокислота, оскільки організм може виробляти його без необхідності отримувати його з їжі.
Вчені з Центру діабету Джосліна та Гарвардської медичної школи, обидва в Бостоні, штат Массачусетс, виявили нову та унікальну роль аланіну, вивчаючи його в лабораторних клітинах та мишах.
Здається, що амінокислота активує фермент, який називається AMP-кіназа (AMPK), що збільшує вироблення енергії в клітинах. Це призводить до короткочасного зниження рівня глюкози в крові, яке не включає інсулін.
Навчальний документ про висновки тепер представлений у журналі Молекулярний метаболізм.
«AMPK, - каже старший автор дослідження, доктор Мері-Елізабет Патті, доцент медицини в Гарвардській медичній школі та дослідник Центру діабету Джосліна, - це фермент у клітинах організму, який активується при надходженні поживних речовин. низькі, або у відповідь на фізичні вправи ".
АМФК та метаболізм
Не виключено, що відкриття про вплив аланіну на АМФК може в підсумку призвести до таблетки, яку людина може проковтнути перед їжею, щоб тимчасово вплинути на метаболізм глюкози.
"Однак це дослідження на ранніх стадіях, і нам потрібно протестувати цю концепцію як на мишах, так і в кінцевому підсумку на людях", - додає доктор Патті.
Вчені вже знали, що AMPK допомагає регулювати метаболізм на клітинному, тканинному та системному рівнях у відповідь на рівень поживних речовин.
AMPK досягає цього кількома способами. Наприклад, у клітинах, коли він отримує тригерний сигнал, він включає гени, які посилюють виробництво енергії.
«AMPK - це добре, - пояснює доктор Патті, - і його також можна активувати за допомогою різних методів лікування діабету 2 типу, таких як метформін».
Цукровий діабет 2 типу розвивається внаслідок резистентності до інсуліну - стану, при якому організм не реагує належним чином на інсулін - гормон, який допомагає клітинам засвоювати і використовувати цукор крові або глюкозу.
Близько 90–95 відсотків із 30 мільйонів людей, які страждають на діабет у Сполучених Штатах, мають тип 2. Хоча діабет 2 типу, як правило, виникає після 45 років, він стає все більш поширеним у молодих дорослих та дітей.
Аланін "послідовно активований AMPK"
Доктор Патті та її команда хотіли з'ясувати, чи активували якісь амінокислоти AMPK. Вони також хотіли зрозуміти, як працює спусковий механізм на клітинному та системному рівні.
Вони почали з скринінгу кількох амінокислот за допомогою клітин печінки щурів. Вони використовували клітини печінки, оскільки печінка відіграє ключову роль у контролі глюкози в організмі.
"Аланін був єдиною амінокислотою, яка постійно могла активувати AMPK", - зазначає доктор Патті.
На наступному етапі дослідження команда підтвердила, що аланін ініціює метаболічну активність AMPK. Вони також провели тести, щоб підтвердити це в клітинах печінки людини та мишей.
Усі тести показали, що аланін викликає AMPK у клітинах печінки щурів, мишей та людини, незалежно від того, високий чи низький рівень глюкози в клітинах.
Аланін знижував рівень глюкози у мишей
Потім вчені провели тести на живих мишах. Вони побачили, що рівень AMPK у мишей підвищувався, коли вони давали тваринам пероральні дози аланіну. Вони також виявили, що у мишей, яким давали аланін до отримання дози глюкози, розвивався нижчий рівень глюкози.
Подальші тести показали, що один і той же механізм був присутній у мишей із ожирінням та без нього, хоча глюкоза часто метаболізується по-різному у мишей із недостатньою та надмірною вагою.
В заключному наборі експериментів дослідники виявили, що зміни рівня глюкози не були результатом секреції інсуліну та глюкагону. Натомість вони були зумовлені AMPK, який допомагав печінці використовувати глюкозу та виділяти менше її, змінюючи процес клітинного метаболізму.
"Всі ці дані разом вказують на те, що амінокислоти, а саме аланін, можуть бути унікальним потенційним способом модифікувати метаболізм глюкози".
Доктор Мері-Елізабет Патті
