Kunne denne aminosyre forbedre glukosekontrol i diabetes?
Opdagelsen af en tidligere ukendt virkning af aminosyren alanin på cellemetabolisme kan føre til nye lægemidler til kortvarig kontrol af blodglukose.
Aminosyrer er små byggestenmolekyler, som kroppen bruger til at fremstille proteiner. Alanin er klassificeret som en ikke-essentiel aminosyre, fordi kroppen kan fremstille den uden at skulle skaffe den mad.
Forskere ved Joslin Diabetes Center og Harvard Medical School, begge i Boston, MA, har nu afdækket en ny og unik rolle for alanin ved at studere den i laboratorieceller og mus.
Det ser ud til, at aminosyren aktiverer et enzym kaldet AMP-kinase (AMPK), der øger energiproduktionen i celler. Dette resulterer i en kortvarig reduktion i blodsukker, der ikke involverer insulin.
Et studieoplæg om resultaterne findes nu i tidsskriftet Molekylær metabolisme.
"AMPK," siger seniorundersøgelsesforfatter Dr. Mary-Elizabeth Patti, der er lektor i medicin ved Harvard Medical School og en efterforsker ved Joslin Diabetes Center, "er et enzym i celler i hele kroppen, der aktiveres, når næringsstoffer tilføres er lave eller som reaktion på motion. ”
AMPK og stofskifte
Det er muligt, at opdagelsen om alanins virkning på AMPK i sidste ende kan føre til en pille, som en person kan sluge før et måltid for at udøve en midlertidig effekt på glukosemetabolismen.
"Dette er imidlertid forskning på et tidligt stadium, og vi er nødt til at teste konceptet både hos mus og i sidste ende hos mennesker," tilføjer Dr. Patti.
Forskere vidste allerede, at AMPK hjælper med at regulere stofskiftet på celle, væv og systemisk niveau som reaktion på næringsstoffer.
AMPK opnår dette på flere måder. I celler, f.eks. Når det modtager udløsersignalet, tænder det gener, der øger energiproduktionen.
"AMPK er en god ting," forklarer Dr. Patti, "og det kan også aktiveres ved en række forskellige behandlinger for type 2-diabetes, såsom metformin."
Type 2-diabetes udvikler sig fra insulinresistens, en tilstand, hvor kroppen ikke reagerer ordentligt på insulin, det hormon, der hjælper celler med at absorbere og bruge blodsukker eller glukose.
Omkring 90–95 procent af de 30 millioner mennesker i USA med diabetes har type 2. Selvom type 2-diabetes typisk forekommer efter 45 år, bliver det stadig mere almindeligt hos yngre voksne og børn.
Alanine 'aktiverede konstant AMPK'
Dr. Patti og hendes team ønskede at finde ud af, om bestemte aminosyrer aktiverede AMPK. De ønskede også at forstå, hvordan udløsermekanismen fungerer på celle- og systemniveau.
De startede med at screene adskillige aminosyrer ved hjælp af leverceller fra rotter. De brugte leverceller, fordi leveren spiller en nøglerolle i kontrollen af glukose i kroppen.
"Alanin var den ene aminosyre, der konsekvent var i stand til at aktivere AMPK," bemærker Dr. Patti.
I den næste fase af undersøgelsen bekræftede holdet, at alanin udløste AMPKs metaboliske aktivitet. De kørte også test for at bekræfte dette i leverceller fra mennesker og mus.
Alle testene viste, at alanin udløste AMPK i rotte-, mus- og humane leverceller, uanset om glucoseniveauerne i cellerne var høje eller lave.
Alanin sænkede glukose hos mus
Forskerne kørte derefter tests på levende mus. De så, at niveauerne af AMPK i musene steg, når de gav dyrene orale doser alanin. De fandt også, at mus, der fik alanin, før de fik en glukosedosis, udviklede lavere niveauer af glukose.
Yderligere test afslørede, at den samme mekanisme var til stede hos mus med og uden fedme, selvom glukose ofte metaboliseres forskelligt hos mus under og overvægt.
I et sidste sæt eksperimenter afslørede forskerne, at ændringerne i glukoseniveauer ikke var resultatet af insulin og glukagonudskillelse. I stedet skyldtes de, at AMPK hjalp leveren med at bruge glukose og frigiver mindre af det ved at ændre en cellemetabolisme-proces.
"Alle disse data tilsammen antyder, at aminosyrer og specifikt alanin kan være en unik mulig måde at ændre glukosemetabolismen på."
Dr. Mary-Elizabeth Patti
