Kan denne aminosyren forbedre glukosekontrollen ved diabetes?
Oppdagelsen av en tidligere ukjent effekt av aminosyren alanin på cellemetabolismen kan føre til nye medikamenter for kortvarig kontroll av blodsukker.
Aminosyrer er små byggesteinemolekyler som kroppen bruker til å lage proteiner. Alanin er klassifisert som en ikke-essensiell aminosyre fordi kroppen kan lage den uten å måtte hente den fra mat.
Forskere ved Joslin Diabetes Center og Harvard Medical School, begge i Boston, MA, har nå avdekket en ny og unik rolle for alanin ved å studere den i laboratorieceller og mus.
Det ser ut til at aminosyren aktiverer et enzym kalt AMP-kinase (AMPK) som øker energiproduksjonen i celler. Dette resulterer i en kortsiktig reduksjon i blodsukker som ikke involverer insulin.
En studieoppgave om funnene inneholder nå i tidsskriftet Molekylær metabolisme.
“AMPK,” sier seniorforfatter Dr. Mary-Elizabeth Patti, som er lektor i medisin ved Harvard Medical School og etterforsker ved Joslin Diabetes Center, “er et enzym i celler i hele kroppen som aktiveres når næringsstoffer tilføres. er lave, eller som svar på trening. ”
AMPK og metabolisme
Det er mulig at oppdagelsen om alanins effekt på AMPK til slutt kan føre til en pille som en person kan svelge før et måltid for å utøve en midlertidig effekt på glukosemetabolismen.
"Dette er imidlertid tidlig forskning, og vi må teste konseptet både hos mus og til slutt hos mennesker," legger Dr. Patti til.
Forskere visste allerede at AMPK hjelper til med å regulere metabolisme på celle-, vevs- og systemnivå som svar på næringsnivåer.
AMPK oppnår dette på flere måter. I celler, for eksempel, når den mottar utløsersignalet, slår den på gener som øker energiproduksjonen.
"AMPK er en god ting," forklarer Dr. Patti, "og det kan også aktiveres av en rekke behandlinger for type 2-diabetes, for eksempel metformin."
Type 2-diabetes utvikler seg fra insulinresistens, en tilstand der kroppen ikke reagerer riktig på insulin, hormonet som hjelper celler til å absorbere og bruke blodsukker eller glukose.
Rundt 90–95 prosent av de 30 millionene i USA med diabetes har type 2. Selv om type 2-diabetes vanligvis forekommer etter fylte 45 år, blir det stadig mer vanlig hos yngre voksne og barn.
Alanine 'konsekvent aktivert AMPK'
Dr. Patti og hennes team ønsket å finne ut om noen spesielle aminosyrer aktiverte AMPK. De ønsket også å forstå hvordan utløsermekanismen fungerer på celle- og systemnivå.
De startet med å screene flere aminosyrer ved bruk av rotterleverceller. De brukte leverceller fordi leveren spiller en nøkkelrolle i å kontrollere glukose i kroppen.
"Alanin var den ene aminosyren som var i stand til å aktivere AMPK," bemerker Dr. Patti.
I neste fase av studien bekreftet teamet at alanin utløste AMPKs metabolske aktivitet. De kjørte også tester for å bekrefte dette i leverceller fra mennesker og mus.
Alle testene viste at alanin utløste AMPK i rotte-, mus- og humane leverceller, uavhengig av om glukosenivået i cellene var høyt eller lavt.
Alanin senket glukose hos mus
Forskerne kjørte deretter tester på levende mus. De så at nivåene av AMPK i musene gikk opp da de ga dyrene orale doser alanin. De fant også at mus som fikk alanin før de fikk en glukose dose utviklet lavere nivåer av glukose.
Ytterligere tester viste at den samme mekanismen var tilstede hos mus med og uten fedme, selv om glukose ofte metaboliserer forskjellig hos mus under og overvekt.
I et siste sett med eksperimenter avslørte forskerne at endringene i glukosenivået ikke var et resultat av insulin og glukagonsekresjon. I stedet skyldtes de at AMPK hjalp leveren med å bruke glukose og frigjorde mindre av det ved å endre en cellemetabolismeprosess.
"Alle disse dataene tilsier at aminosyrer, og spesielt alanin, kan være en unik potensiell måte å endre glukosemetabolismen på."
Dr. Mary-Elizabeth Patti
