Ян-Гарвардська медична школа Інь до Інсуліну
Як гормональний баланс може зіпсуватися при діабеті
Давньокитайська філософія даосизму наголошує на гармонії протиборчих сил. Світлі противаги темряві. Бездіяльність дії противаг.
Подібним чином гормони, що підвищують рівень цукру в крові, такі як глюкагон, врівноважують гормон, що знижує рівень цукру в крові, інсулін. Порушення цієї делікатної рівноваги може призвести до діабету - хвороби, яка страждає близько 29 мільйонів людей у США і коштує приблизно 245 мільярдів доларів щороку.
Орієнтовані головним чином на інсулін, дослідники діабету ще не повністю вивчили внесок його протилежних гормонів, каже Вей Рок Сонг, докторант Гарвардської медичної школи, і це може залишити значну частину картини.
Тепер, використовуючи нову модель фруктової мухи діабету 2 типу, Сонг та його колеги виявили, що хронічна висококалорійна дієта може призвести до підвищеного рівня цукру в крові, просто підсилюючи гормон активіну-бета-кишечник, що, в свою чергу, стимулює активність мухової версії глюкагону - не впливаючи на інсулін.
Результати, опубліковані в «Клітинному метаболізмі», дають глибше розуміння того, як діабет може виникнути при висококалорійній дієті, і підтримують існуючі зусилля з маніпулювання реакцією організму на глюкагон як потенційну альтернативу інсуліну для лікування діабету.
"Ми знаємо, що робить глюкагон в організмі, але ми не знаємо точного механізму, за допомогою якого він сприяє діабету", - сказав Сонг, який є першим автором дослідження. "Наша робота може пояснити, чому пацієнти з діабетом часто мають високий рівень глюкагону та посилені реакції на глюкагон".
"Це дослідження є яскравим прикладом важливості плодової мухи для розкриття фундаментальних механізмів, що беруть участь в гормональній регуляції та фізіології", - сказав Норберт Перрімон, професор Джеймса Стілмана з біології розвитку та старший автор дослідження.
Робота також виявляє, що ендокринні клітини в середній кишці - принаймні, в середніх кишках мух - можуть виробляти активін-бета, який до цього часу дослідники вважали, що виробляється лише в мозку та периферичних нервах.
Цукровий колосок
У здоровому організмі, коли цукор заливає кров, як це трапляється після їжі, підшлункова залоза виділяє інсулін, щоб викинути зайвий цукор у печінку та м’язи для зберігання або в інші клітини, щоб використати їх для безпосередньої енергії. З іншого боку, коли рівень цукру в крові низький, підшлункова залоза вивільняє глюкагон, який запускає печінку та м’язи, щоб звільнити частину свого енергетичного кешу.
При діабеті 2 типу організм перестає добре реагувати на інсулін, залишаючи занадто багато цукру в крові. Проте багато пацієнтів з діабетом також мають аномально високу активність глюкагону в печінці. Сонг та інші члени лабораторії Перрімон разом із співробітниками Медичного центру дияконессів Бет Ізраїль та Університету Міннесоти вирішили зрозуміти, чому.
Дослідники розпочали з усталеної модельної системи вивчення метаболізму людини: плодових мушок. Вони годували мух дієтами з високим вмістом цукру і спостерігали за тим, що сталося.
Активність гормону адіпокінетичного гормону (AKH), муховий еквівалент глюкагону ссавців, додається в орган, який називається жировим тілом, муховий еквівалент печінки та жирової тканини людини. Жирне тіло підкорялося гормональному сигналу AKH і викидало глюкозу в кров. У мух розвинувся високий рівень цукру в крові, резистентність до інсуліну та ожиріння, все подібне до того, що відбувається при цукровому діабеті 2 типу.
“Цей зв’язок між кишечником та жиром є важливим для розвитку високого рівня цукру в крові. Ми раніше цього не знали ".