«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 производящие инсулин 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 чувствуют 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.Об этом исследованииИсследовательская работа была поддержана грантами канадских институтов медицинских исследований Марку Прентки и Мурти Мадираджу. Марк Прентки — директор Монреальского исследовательского центра диабета (http://www.montreal-diabetes-research-center.org), исследовательской сети, финансируемой Канадским фондом инновационных инфраструктурных грантов.
В исследовательскую группу CHUM входили Ив Мугабо, Шананг Чжао, Сари Геззар, Анфаль Аль-Масс, Донгвей Чжан, Жюльен Ламонтань, Камилла Аттане, Пегах Поуршарифи, Хосе Иглесиас, Эрик Джоли и Мари-Лайн Пейо. Исследование проводилось в сотрудничестве с Антье Гохла и Аннегрит Зайфрид (Университет Вюрцбурга, Вюрцбург, Германия).