Гормон глюкагон, секретируемый поджелудочной железой, играет важную роль в метаболизме. Во времена нехватки пищи он может дать толчок выработке печенью глюкозы, основного топлива для мозга, в процессе, называемом глюконеогенезом.
При сахарном диабете, который характеризуется избытком сахара в крови, этот процесс нарушается.
Теперь команда Йельского университета, возглавляемая старшим автором Джеральдом Шульманом и первым автором Рэйчел Перри, оба эндокринологи, сообщают, что они обнаружили, как глюкагон поддерживает метаболический баланс между производством и использованием энергии в печени.
«Применяя новые методы для оценки метаболизма печени, мы смогли очертить молекулярные механизмы, с помощью которых работает глюкагон», – сказал Шульман, доктор Джорджа Р. Профессор медицины Каугилла и профессор клеточной и молекулярной физиологии.
Перри – доцент кафедры клеточной и молекулярной физиологии и медицины.
Ранее исследователи концентрировались на глюкагоне в попытках снизить повышенный уровень сахара в крови при диабете. Но эти экспериментальные методы лечения привели к потенциально серьезным побочным эффектам, включая накопление ферментов печени, указывающее на жировую болезнь печени.
Новое исследование сосредоточилось на роли передачи сигналов кальция в митохондриях, фабрике по производству энергии в клетке.
Авторы обнаружили, что белок, называемый рецептором инозитолтрифосфата 1 (INSP3R1), регулирует как глюконеогенез, так и окисление жиров в печени в ответ на глюкагон. Группа обнаружила, что INSP3R1 влияет на глюконеогенез, регулируя передачу сигналов кальция в клетке и окисление жиров, влияя на передачу сигналов кальция в митохондриях.
«Мы определили транспорт кальция в митохондриях как потенциальную цель, способствующую положительному эффекту глюкагона, способствующему окислению митохондриального жира в печени и обращению вспять НАЖБП без отрицательных эффектов стимуляции глюконеогенеза», – сказал Перри.
Когда тучные грызуны получали хроническое лечение глюкагоном, гормон обращал вспять НАЖБП и улучшал реакцию организма на инсулин. Однако, когда тучных мышей без INSP3R1 хронически лечили глюкагоном, гормон не оказывал никакого эффекта.
«Эти результаты дают новое понимание биологии глюкагона и позволяют предположить, что транспорт кальция в митохондриях, опосредованный INSP3R1, может представлять собой новую мишень для методов лечения, направленных на обращение вспять НАЖБП и диабета 2 типа», – заключают авторы.
Работа в основном финансировалась Национальным институтом здоровья.