Czy ten aminokwas może poprawić kontrolę glukozy w cukrzycy?
Odkrycie wcześniej nieznanego wpływu aminokwasu alaniny na metabolizm komórkowy może doprowadzić do opracowania nowych leków do krótkotrwałej kontroli poziomu glukozy we krwi.
Aminokwasy to małe cząsteczki budulcowe, których organizm używa do produkcji białek. Alanina jest sklasyfikowana jako aminokwas nieistotny, ponieważ organizm może ją wytwarzać bez konieczności pozyskiwania jej z pożywienia.
Naukowcy z Joslin Diabetes Center i Harvard Medical School w Bostonie, Massachusetts, odkryli teraz nową i wyjątkową rolę alaniny, badając ją w komórkach laboratoryjnych i myszach.
Wydaje się, że aminokwas aktywuje enzym zwany kinazą AMP (AMPK), który zwiększa produkcję energii w komórkach. Powoduje to krótkotrwałe obniżenie poziomu glukozy we krwi bez udziału insuliny.
Artykuł do studium na temat wyników znajduje się teraz w czasopiśmie Metabolizm molekularny.
„AMPK”, mówi starszy autor badania, dr Mary-Elizabeth Patti, profesor nadzwyczajny medycyny w Harvard Medical School i badacz w Joslin Diabetes Center, „jest enzymem w komórkach w całym organizmie, który jest aktywowany po dostarczeniu składników odżywczych są niskie lub w odpowiedzi na ćwiczenia. ”
AMPK i metabolizm
Możliwe, że odkrycie wpływu alaniny na AMPK może ostatecznie doprowadzić do pigułki, którą dana osoba może połknąć przed posiłkiem, aby wywrzeć tymczasowy wpływ na metabolizm glukozy.
„Są to jednak badania na wczesnym etapie i musimy przetestować tę koncepcję zarówno na myszach, jak i ostatecznie na ludziach” - dodaje dr Patti.
Naukowcy już wiedzieli, że AMPK pomaga regulować metabolizm na poziomie komórkowym, tkankowym i ogólnoustrojowym w odpowiedzi na poziomy składników odżywczych.
AMPK osiąga to na kilka sposobów. Na przykład w komórkach, gdy otrzyma sygnał wyzwalający, włącza geny, które zwiększają produkcję energii.
„AMPK to dobra rzecz”, wyjaśnia dr Patti, „a także może być aktywowana różnymi lekami na cukrzycę typu 2, takimi jak metformina”.
Cukrzyca typu 2 rozwija się z insulinooporności, stanu, w którym organizm nie reaguje prawidłowo na insulinę, hormon, który pomaga komórkom wchłaniać i wykorzystywać cukier we krwi, czyli glukozę.
Około 90–95 procent z 30 milionów ludzi w Stanach Zjednoczonych chorujących na cukrzycę ma typ 2. Chociaż cukrzyca typu 2 występuje zwykle po 45 roku życia, coraz częściej występuje u młodszych dorosłych i dzieci.
Alanina „stale aktywowany AMPK”
Dr Patti i jej zespół chcieli się dowiedzieć, czy któryś konkretny aminokwas aktywuje AMPK. Chcieli także zrozumieć, jak działa mechanizm wyzwalający na poziomie komórkowym i ogólnoustrojowym.
Zaczęli od przebadania kilku aminokwasów przy użyciu komórek wątroby szczura. Użyli komórek wątroby, ponieważ wątroba odgrywa kluczową rolę w kontrolowaniu poziomu glukozy w organizmie.
„Alanina była jedynym aminokwasem, który był stale zdolny do aktywacji AMPK” - zauważa dr Patti.
W kolejnym etapie badania zespół potwierdził, że alanina wyzwala aktywność metaboliczną AMPK. Przeprowadzili również testy, aby to potwierdzić w komórkach wątroby ludzi i myszy.
Wszystkie testy wykazały, że alanina wyzwala AMPK w komórkach wątroby szczura, myszy i człowieka, niezależnie od tego, czy poziom glukozy w komórkach był wysoki czy niski.
Alanina obniżyła poziom glukozy u myszy
Następnie naukowcy przeprowadzili testy na żywych myszach. Zauważyli, że poziom AMPK u myszy wzrósł, gdy podawały zwierzętom doustne dawki alaniny. Odkryli również, że myszy, którym podano alaninę przed otrzymaniem dawki glukozy, miały niższy poziom glukozy.
Dalsze testy wykazały, że ten sam mechanizm był obecny u myszy z otyłością i bez, chociaż glukoza często metabolizuje inaczej u myszy z nadwagą i z nadwagą.
W końcowej serii eksperymentów naukowcy ujawnili, że zmiany poziomu glukozy nie były wynikiem wydzielania insuliny i glukagonu. Zamiast tego, AMPK pomagał wątrobie wykorzystywać glukozę i uwalniać jej mniej, zmieniając proces metabolizmu komórkowego.
„Wszystkie te dane razem sugerują, że aminokwasy, a szczególnie alanina, mogą być wyjątkowym potencjalnym sposobem modyfikowania metabolizmu glukozy”.
Dr Mary-Elizabeth Patti
