Bi lahko ta aminokislina izboljšala nadzor glukoze pri diabetesu?
Odkritje prej neznanega učinka aminokisline alanina na celični metabolizem bi lahko privedlo do novih zdravil za kratkoročni nadzor glukoze v krvi.
Aminokisline so majhne molekule gradnikov, ki jih telo uporablja za izdelavo beljakovin. Alanin je klasificiran kot nebistvena aminokislina, ker ga telo lahko tvori, ne da bi ga bilo treba nabavljati iz hrane.
Znanstveniki iz Joslin Diabetes Center in Harvard Medical School, oba v Bostonu, MA, so zdaj odkrili novo in edinstveno vlogo alanina s preučevanjem v laboratorijskih celicah in miših.
Zdi se, da aminokislina aktivira encim, imenovan AMP kinaza (AMPK), ki poveča proizvodnjo energije v celicah. To povzroči kratkotrajno zmanjšanje glukoze v krvi, ki ne vključuje insulina.
V reviji je zdaj objavljen študijski prispevek o ugotovitvah Molekularni metabolizem.
»AMPK,« pravi višja avtorica študije dr. Mary-Elizabeth Patti, izredna profesorica medicine na Harvardski medicinski šoli in raziskovalka v Joslin Diabetes Center, »je encim v celicah po telesu, ki se aktivira, ko zaloge hranil so nizke ali kot odziv na vadbo. "
AMPK in presnova
Možno je, da bi odkritje o vplivu alanina na AMPK sčasoma privedlo do tablet, ki jih lahko oseba zaužije pred obrokom, da začasno vpliva na presnovo glukoze.
"Vendar so to raziskave v zgodnji fazi in koncept moramo preizkusiti tako pri miših kot na koncu pri ljudeh," dodaja dr. Patti.
Znanstveniki so že vedeli, da AMPK pomaga uravnavati metabolizem na celični, tkivni in sistemski ravni kot odziv na raven hranil.
AMPK to doseže na več načinov. Na primer, v celicah, ko prejme sprožilni signal, vklopi gene, ki povečajo proizvodnjo energije.
"AMPK je dobra stvar," pojasnjuje dr. Patti, "in ga je mogoče aktivirati tudi z različnimi načini zdravljenja diabetesa tipa 2, kot je metformin."
Sladkorna bolezen tipa 2 se razvije iz insulinske rezistence, ko se telo ne odziva pravilno na inzulin, hormon, ki celicam pomaga absorbirati in uporabljati krvni sladkor ali glukozo.
Približno 90–95 odstotkov od 30 milijonov ljudi v ZDA s sladkorno boleznijo ima tip 2. Čeprav se diabetes tipa 2 običajno pojavi po 45. letu starosti, je vse pogostejši pri mlajših odraslih in otrocih.
Alanin "dosledno aktiviran AMPK"
Patti in njena ekipa sta želeli ugotoviti, ali je katera od aminokislin aktivirala AMPK. Želeli so tudi razumeti, kako sprožilni mehanizem deluje na celični in sistemski ravni.
Začeli so s presejanjem več aminokislin z uporabo jetrnih celic podgan. Uporabili so jetrne celice, ker imajo jetra ključno vlogo pri nadzoru glukoze v telesu.
"Alanin je bil tista aminokislina, ki je bila vedno sposobna aktivirati AMPK," ugotavlja dr. Patti.
V naslednji fazi študije je skupina potrdila, da alanin sproža presnovno aktivnost AMPK. Izvedli so tudi teste za potrditev tega v jetrnih celicah ljudi in miši.
Vsi testi so pokazali, da je alanin sprožil AMPK v celicah podgan, miši in človeških jeter, ne glede na to, ali je bila raven glukoze v celicah visoka ali nizka.
Alanin je znižal glukozo pri miših
Nato so znanstveniki opravili teste na živih miših. Videli so, da se je raven AMPK pri miših zvišala, ko so živalim dajali peroralne odmerke alanina. Ugotovili so tudi, da so miši, ki so prejele alanin, preden so prejele odmerek glukoze, razvile nižje ravni glukoze.
Nadaljnji testi so pokazali, da je bil isti mehanizem prisoten pri miših z debelostjo in brez nje, čeprav se glukoza pri miših s prekomerno telesno težo in prekomerno telesno maso pogosto različno presnavlja.
V zadnjem sklopu poskusov so raziskovalci razkrili, da spremembe ravni glukoze niso posledica izločanja insulina in glukagona. Namesto tega so morali AMPK pomagati jetri, da uporabljajo glukozo in jo sproščajo manj, tako da spreminjajo proces celičnega metabolizma.
"Vsi ti podatki skupaj kažejo, da so aminokisline, zlasti alanin, edinstven potencialni način za spreminjanje metabolizma glukoze."
Dr. Mary-Elizabeth Patti
