Найдена возможная мишень для контроля уровня сахара в крови

Доктор Анита Джошвич (Anita Johswich) и ее коллеги из Исследовательского Института Луненфельд-Таненбаум (Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute) при Госпитале Маунт Синай (Mount Sinai Hospital, Канада) обнаружили возможную мишень для лечения ожирения и сахарного диабета II типа. Результаты исследования опубликованы в Journal of Biological Chemistry.

Нарушение в конкурентном действии инсулина и глюкагона (соответственно, снижающего и повышающего уровень глюкозы в крови гормонов) считается ключевым фактором развития диабета II типа. Благодаря тонкому балансу между двумя гормонами круглосуточно обеспечивается контроль над уровнем глюкозы в крови. После приема пищи содержание глюкозы в крови возрастает, что стимулирует выделение инсулина и переработку глюкозы. Во время голода концентрация глюкозы падает, чему противодействует глюкагон, стимулирующий синтез глюкозы (глюконеогенез) для пополнения уровня циркулирующей в крови глюкозы.

Джошвич провела эксперименты по сравнению мышей дикого типа и мышей с отсутствием гена Mgat5, характеризующихся пониженным уровнем глюкозы в крови и устойчивостью к высококалорийной диете. Мыши с отсутствием гена Mgat5 обладали минимальным ответом на глюкагон, что, как оказалось, связано с необходимостью действия Mgat5 на глюкагоновые рецепторы печени.

Доктор Джошвич и ее коллеги также нашли доказательства положительного обратного ответа между Mgat5 и путем метаболизма глюкозы – путем биосинтеза гексозамина (hexosamine biosynthesis pathway, HBP) – шестиуглеродного аминосахара, усиливающего действие глюкагона. Mgat5 и HBP совместно усиливают чувствительность рецепторов к глюкагону, тем самым увеличивая синтез глюкозы печенью.

В современном изобильном питании, характерном для развитых стран, богатая углеводом диета и положительный ответ на передачу сигнала от глюкагона усиливают глюконеогенез, приводя к хронической гипергликемии, ожирению и устойчивости к инсулину. Это позволяет предположить, что избирательные ингибиторы Mgat5 и/или HBP могут стать новым подходом для восстановления нормального контроля глюкозы при диабете II типа.

«Невероятно, что почти спустя век после того, как Фредерик Бантинг (Frederick Banting) и Черльз Бест (Charles Best) изобрели инсулин, в эру современной медицины некоторые из передовых исследователей пытаются лечить заболевание, находясь всего в нескольких кварталах от лаборатории, где Бантинг и Бест работали в 1921 г.», - говорит доктор Джим Вуджетт (Jim Woodgett), директор по исследованиям центра Луненфельд-Таненбаум.

Американская Диабетическая Ассоциация (American Diabetes Association) в 2014 г. присудила одному из соавторов публикации, доктору Дэниэлу Дж. Дракеру (Daniel J. Drucker), медаль Бантинга за Научное Отличие (Banting Medal for Scientific Excellence) – высшую международную награду.

По материалам Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute

Оригинальная статья:
A. Johswich, C. Longuet, J. Pawling, A. Abdel Rahman, M. Ryczko, D. J. Drucker, J. W. Dennis. N-glycan Remodeling on Glucagon Receptor is an Effector of Nutrient-sensing by the Hexosamine Biosynthesis Pathway. Journal of Biological Chemistry, 2014; DOI: 10.1074/jbc.M114.563734