Когда люди говорят о диабете, они обычно также говорят об инсулине. Диабет – это болезнь, от которой страдают миллионы людей во всем мире; инсулин – гормон, который помогает контролировать это заболевание. Теперь к разговору может присоединиться третий срок: глюкагон.
Глюкагон долгое время считался гормоном, единственной целью которого было противодействовать действию инсулина. Однако Дженнифер Эсталл, исследователь из Монреальского института клинических исследований (IRCM) и Университета Монреаля, оспаривает эту догму.
В новом исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ее команда раскрывает адаптивный механизм, участвующий в контроле действия инсулина, показывая, что глюкагон играет в нем решающую роль и, таким образом, может быть защитным активом.
Два противоположных гормона
Диабет возникает, когда организм больше не может накапливать глюкозу, что может привести к слишком высокому уровню сахара в крови. Со временем это может привести к серьезным осложнениям. Диабет считался смертельным заболеванием до 1922 года, когда канадские исследователи идентифицировали инсулин и начали использовать его в качестве лечения.
"Когда уровень сахара в крови становится слишком высоким, инсулин посылает организму сигнал хранить избыток в наших тканях в качестве источника энергии и говорит печени прекратить производство сахара," сказал доктор. Эсталл, руководитель отдела исследования молекулярных механизмов диабета IRCM. "Глюкагон, с другой стороны, заставляет печень использовать эти запасы, когда это необходимо, и производить больше сахара. Он может действовать, например, во время голодания или когда организм расходует больше энергии, чем обычно, например, когда мы тренируемся."
Вместе сильнее
Из-за их противоположных эффектов инсулин и глюкагон долгое время рассматривались как гормоны, которые борются друг с другом, чтобы послать сигнал в печень. Фактически, многие ученые подозревали, что глюкагон, когда он слишком активен или секретируется в слишком больших количествах, был фактором риска развития диабета.
В прошлом исследователи пытались разработать методы лечения, подавляющие действие глюкагона, но их эффективность была непредсказуемой. Эсталл, адъюнкт-профессор UdeM и адъюнкт-профессор Университета Макгилла, теперь может объяснить, почему этот подход оказался неубедительным: ее команда продемонстрировала, как, наоборот, глюкагон может быть защитным активом.
"Когда вы голодаете в течение определенного периода времени, например, когда вы спите ночью, уровень глюкагона повышается," она сказала. "Таким образом, ваше тело может использовать свои энергетические резервы и предотвратить слишком низкое падение уровня сахара в крови и привести к гипогликемии, которая вызывает головокружение, спутанность сознания и, в тяжелых случаях, кому. Мы обнаружили, что у глюкагона есть дополнительная функция. Он подготавливает вашу печень так, что, когда вы встаете и завтракаете, ваша печень более реагирует на сигнал инсулина о прекращении производства собственного сахара, поскольку он больше не будет нужен организму."
Основываясь на своих наблюдениях на клетках печени мышей, исследователи IRCM обнаружили, что глюкагону нужен белок под названием PGC1A, чтобы контролировать эту реакцию инсулина. Это было захватывающе для первого автора исследования, Орель Бесс-Патен, доктора философии.D. "Активация PGC1A не приводила к гипергликемии, как считалось ранее – вместо этого у мышей была лучшая реакция на инсулин," он сказал.
Добавлен Estall: "Фактически, высокий уровень глюкагона и PGC1A может быть полезным. Без них печень менее быстро реагирует на инсулин после еды. Следовательно, требуется больше времени, прежде чем уровень сахара в крови вернется к норме."
Эсталл ожидает, что этот прорыв побудит исследователей внимательнее изучить глюкагон и PGC1A, которые в значительной степени не учитывались из-за предполагаемых нежелательных эффектов на печень.
"Мы надеемся, что наша работа поможет определить новые терапевтические цели при диабете, а также при других метаболических заболеваниях," Эсталл заключил.