«Когда уровень глюкозы в организме ненормально повышен, глицерин-3-фосфат, полученный из глюкозы, достигает чрезмерных уровней в клетках, и чрезмерный метаболизм глицерин-3-фосфата может повредить различные ткани. Мы обнаружили, что G3PP способен расщеплять большую часть этого избыточного фосфата глицерина. чтобы глицерин и выводить его за пределы клетки, тем самым защищая инсулин-продуцирующие бета-клетки поджелудочной железы и различных органов от токсического воздействия высоких уровней глюкозы », — говорит Марк Прентки, главный исследователь CRCHUM и профессор Монреальского университета.
Клетки млекопитающих используют глюкозу и жирные кислоты в качестве основных питательных веществ. Их использование внутри клеток управляет многими физиологическими процессами, такими как секреция инсулина бета-клетками, производство глюкозы в печени, накопление жира в жировой ткани и расщепление питательных веществ для производства энергии.
Нарушение этих процессов приводит к ожирению, диабету 2 типа и сердечно-сосудистым заболеваниям. Бета-клетки воспринимают изменения уровня глюкозы в крови и производят инсулин в соответствии с потребностями организма.
Инсулин — важный гормон, контролирующий утилизацию глюкозы и жира. Однако, когда бета-клетки представлены избытком глюкозы и жирных кислот, те же питательные вещества становятся токсичными и повреждают их, что приводит к их дисфункции и диабету.
Когда глюкоза используется в клетках, образуется глицерин-3-фосфат, и эта молекула играет центральную роль в метаболизме, поскольку она необходима как для производства энергии, так и для образования жира.«Отводя глюкозу в виде глицерина, G3PP предотвращает чрезмерное образование и накопление жира, а также снижает чрезмерное производство глюкозы в печени, что является серьезной проблемой при диабете», — говорит Мурти Мадираджу, ученый из CRCHUM. Насколько важны выводы?
«С 1960-х годов крайне редко обнаруживается новый фермент, лежащий в основе метаболизма питательных веществ во всех тканях млекопитающих, и, вероятно, этот фермент будет включен в учебники по биохимии», — сказал профессор Прентки. «Мы идентифицировали фермент, ища механизмы, позволяющие бета-клеткам избавляться от избытка глюкозы в виде глицерина, — добавляет Мурти Мадираджу. Было обнаружено, что этот механизм действует в клетках печени, и этот фермент присутствует во всех тканях организма».
Работа предлагает новую терапевтическую цель для лечения ожирения, диабета 2 типа и метаболического синдрома. Группа исследователей в настоящее время занимается открытием «низкомолекулярных активаторов G3PP» для лечения кардиометаболических нарушений.
Эти препараты будут уникальными по своему механизму действия и первыми в своем роде среди препаратов этого класса. Прежде чем будут разработаны лекарства для человека, сначала необходимо будет подтвердить лечение на нескольких моделях животных.