Ar putea acest aminoacid să îmbunătățească controlul glucozei în diabet?
Descoperirea unui efect necunoscut anterior al aminoacidului alaninei asupra metabolismului celular ar putea duce la noi medicamente pentru controlul pe termen scurt al glicemiei.
Aminoacizii sunt molecule mici care sunt folosite de organism pentru a produce proteine. Alanina este clasificată ca un aminoacid neesențial, deoarece organismul îl poate produce fără a fi necesar să-l obțină din alimente.
Oamenii de știință de la Joslin Diabetes Center și Harvard Medical School, ambii din Boston, MA, au descoperit acum un rol nou și unic pentru alanină, studiind-o în celule de laborator și șoareci.
Se pare că aminoacidul activează o enzimă numită AMP kinază (AMPK) care crește producția de energie în celule. Aceasta are ca rezultat o reducere pe termen scurt a glicemiei care nu implică insulină.
O lucrare de studiu despre descoperiri apare acum în jurnal Metabolism molecular.
„AMPK”, spune autorul principal al studiului Dr. Mary-Elizabeth Patti, care este profesor asociat de medicină la Harvard Medical School și investigator la Joslin Diabetes Center, „este o enzimă din celulele din tot corpul care este activată atunci când se furnizează nutrienți sunt scăzute sau ca răspuns la exerciții. ”
AMPK și metabolism
Este posibil ca descoperirea efectului alaninei asupra AMPK să ducă în cele din urmă la o pastilă pe care o persoană o poate înghiți înainte de masă pentru a exercita un efect temporar asupra metabolismului glucozei.
Cu toate acestea, aceasta este o cercetare în stadiu incipient și trebuie să testăm conceptul atât la șoareci, cât și în cele din urmă la oameni, adaugă dr. Patti.
Oamenii de știință știau deja că AMPK ajută la reglarea metabolismului la nivel celular, țesut și sistemic ca răspuns la nivelurile de nutrienți.
AMPK realizează acest lucru în mai multe moduri. În celule, de exemplu, când primește semnalul de declanșare, pornește gene care cresc producția de energie.
„AMPK este un lucru bun”, explică dr. Patti, „și poate fi, de asemenea, activat printr-o varietate de tratamente pentru diabetul de tip 2, cum ar fi metformina.”
Diabetul de tip 2 se dezvoltă din rezistența la insulină, o afecțiune în care organismul nu răspunde corect la insulină, hormonul care ajută celulele să absoarbă și să utilizeze zahărul din sânge sau glucoza.
Aproximativ 90-95 la sută din cele 30 de milioane de oameni din Statele Unite cu diabet zaharat au tip 2. Deși diabetul de tip 2 apare de obicei după vârsta de 45 de ani, acesta devine din ce în ce mai frecvent la adulții și copiii mai tineri.
Alanina „AMPK activat în mod constant”
Dr. Patti și echipa ei au dorit să afle dacă un anumit aminoacid a activat AMPK. De asemenea, au dorit să înțeleagă cum funcționează mecanismul declanșator la nivel celular și sistemic.
Au început prin screeningul mai multor aminoacizi folosind celule hepatice de șobolan. Au folosit celule hepatice, deoarece ficatul joacă un rol cheie în controlul glucozei din organism.
"Alanina a fost singurul aminoacid care a fost în mod constant capabil să activeze AMPK", notează dr. Patti.
În etapa următoare a studiului, echipa a confirmat că alanina declanșează activitatea metabolică a AMPK. De asemenea, au efectuat teste pentru a confirma acest lucru în celulele hepatice de la oameni și șoareci.
Toate testele au arătat că alanina a declanșat AMPK la celulele hepatice de șobolan, șoarece și uman, indiferent dacă nivelurile de glucoză din celule au fost ridicate sau scăzute.
Alanina a scăzut glucoza la șoareci
Oamenii de știință au efectuat apoi teste pe șoareci vii. Au văzut că nivelurile de AMPK la șoareci au crescut atunci când au dat animalelor doze orale de alanină. De asemenea, au descoperit că șoarecii cărora li s-a administrat alanină înainte de a primi o doză de glucoză au dezvoltat niveluri mai scăzute de glucoză.
Testele suplimentare au arătat că același mecanism a fost prezent la șoareci cu și fără obezitate, chiar dacă glucoza se metabolizează adesea diferit la șoarecii sub și supraponderali.
Într-un set final de experimente, cercetătorii au dezvăluit că modificările nivelurilor de glucoză nu au fost rezultatul secreției de insulină și glucagon. În schimb, acestea s-au datorat faptului că AMPK a ajutat ficatul să utilizeze glucoza și să elibereze mai puțin din aceasta prin schimbarea unui proces de metabolizare celulară.
Toate aceste date sugerează că aminoacizii și în special alanina pot fi o modalitate unică potențială de modificare a metabolismului glucozei.
Dr. Mary-Elizabeth Patti
