Η ινσουλίνη είναι μια ορμόνη που παράγεται από το πάγκρεας και ρυθμίζει τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα στο σώμα. Μια νέα μελέτη που διεξήχθη από το Πανεπιστήμιο του Würzburg δείχνει ότι η άσκηση θα μπορούσε να περιορίσει την παραγωγή αυτής της ορμόνης.
Η ινσουλίνη είναι μια ζωτική ορμόνη που παίζει καθοριστικό ρόλο στη ρύθμιση του μεταβολισμού του σακχάρου στον άνθρωπο και σε άλλους οργανισμούς. Οι μηχανισμοί με τους οποίους εκτελεί αυτό το έργο είναι καλά κατανοητοί. Ωστόσο, λιγότερα είναι γνωστά για τον έλεγχο του
ινσουλίνη
Η ινσουλίνη είναι μια ορμόνη που ρυθμίζει το επίπεδο της γλυκόζης (σάκχαρο) στο αίμα. Παράγεται από το πάγκρεας και απελευθερώνεται στην κυκλοφορία του αίματος όταν αυξάνεται το επίπεδο γλυκόζης στο αίμα, όπως μετά από ένα γεύμα. Η ινσουλίνη βοηθά στη μεταφορά της γλυκόζης από την κυκλοφορία του αίματος στα κύτταρα, όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ενέργεια ή να αποθηκευτεί για μελλοντική χρήση. Η ινσουλίνη βοηθά επίσης στη ρύθμιση του μεταβολισμού του λίπους και των πρωτεϊνών. Σε άτομα με διαβήτη, το σώμα τους δεν παράγει αρκετή ινσουλίνη ή δεν ανταποκρίνεται σωστά στην ινσουλίνη, οδηγώντας σε υψηλά επίπεδα σακχάρου στο αίμα, που μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρά προβλήματα υγείας εάν αφεθεί χωρίς θεραπεία.
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>κύτταρα που εκκρίνουν ινσουλίνη και η προκύπτουσα έκκριση ινσουλίνης.
Ερευνητές από το Biocenter of Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg στη Γερμανία έκαναν νέες ανακαλύψεις σχετικά με τον έλεγχο της έκκρισης ινσουλίνης στην πρόσφατη μελέτη τους που δημοσιεύτηκε στο Current Biology. Η ομάδα, με επικεφαλής τον γιατρό Jan Ache, χρησιμοποίησε τη μύγα Drosophila melanogaster ως πρότυπο οργανισμό. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτή η μύγα απελευθερώνει επίσης ινσουλίνη μετά το φαγητό, αλλά σε αντίθεση με τους ανθρώπους, η ορμόνη δεν παράγεται από τα κύτταρα του παγκρέατος, αλλά από τα νευρικά κύτταρα του εγκεφάλου.
Το σχήμα δείχνει τη σχέση μεταξύ της κίνησης και της ρύθμισης των κυττάρων που παράγουν ινσουλίνη στη μύγα. Πίστωση: Sander Liessem / Πανεπιστήμιο του Wuerzburg
Ηλεκτροφυσιολογικές μετρήσεις σε ενεργές μύγες
Η ομάδα JMU ανακάλυψε ότι η φυσική δραστηριότητα της μύγας έχει ισχυρή επίδραση στα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη. Για πρώτη φορά, οι ερευνητές μέτρησαν τη δραστηριότητα αυτών των κυττάρων ηλεκτροφυσιολογικά στο περπάτημα και στο πέταγμα Drosophila.
Το αποτέλεσμα: όταν Drosophila αρχίζει να περπατά ή να πετάει, τα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη αναστέλλονται αμέσως. Όταν η μύγα σταματήσει να κινείται, η δραστηριότητα των κυττάρων αυξάνεται ξανά γρήγορα και εκτοξεύεται πάνω από τα κανονικά επίπεδα.
«Υποθέτουμε ότι η χαμηλή δραστηριότητα των κυττάρων που παράγουν ινσουλίνη κατά το περπάτημα και την πτήση συμβάλλει στην παροχή σακχάρων για την κάλυψη της αυξημένης ζήτησης ενέργειας», λέει ο Δρ Sander Liessem, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης. «Υποψιαζόμαστε ότι η αυξημένη δραστηριότητα μετά την άσκηση βοηθά στην αναπλήρωση των αποθεμάτων ενέργειας της μύγας, για παράδειγμα στους μύες».
Το σάκχαρο στο αίμα δεν παίζει κανένα ρόλο στη ρύθμιση
Η ομάδα του JMU μπόρεσε επίσης να αποδείξει ότι η γρήγορη, εξαρτώμενη από τη συμπεριφορά αναστολή των κυττάρων που παράγουν ινσουλίνη ελέγχεται ενεργά από νευρικές οδούς. «Είναι σε μεγάλο βαθμό ανεξάρτητο από αλλαγές στη συγκέντρωση σακχάρου στο αίμα της μύγας», εξηγεί η συν-συγγραφέας Δρ Martina Held.
Είναι πολύ λογικό για τον οργανισμό να προβλέψει μια αυξημένη ζήτηση ενέργειας με αυτόν τον τρόπο για να αποτρέψει ακραίες διακυμάνσεις στα επίπεδα σακχάρου στο αίμα.
Η ινσουλίνη δεν έχει αλλάξει σχεδόν καθόλου στην εξέλιξη
Επιτρέπουν τα αποτελέσματα να εξαχθούν συμπεράσματα για τους ανθρώπους; Πιθανώς.
«Αν και η απελευθέρωση ινσουλίνης στις μύγες των φρούτων γίνεται από διαφορετικά κύτταρα από ό,τι στους ανθρώπους, το μόριο της ινσουλίνης και η λειτουργία του δεν έχουν αλλάξει σχεδόν καθόλου στην πορεία της εξέλιξης», λέει ο Jan Ache. Τα τελευταία 20 χρόνια, χρησιμοποιώντας το Drosophila ως πρότυπο οργανισμό, έχουν ήδη απαντηθεί πολλά θεμελιώδη ερωτήματα που θα μπορούσαν επίσης να συμβάλουν στην καλύτερη κατανόηση των μεταβολικών ελαττωμάτων στον άνθρωπο και των συναφών ασθενειών, όπως ο διαβήτης ή η παχυσαρκία.
Λιγότερη ινσουλίνη σημαίνει μακροζωία
«Ένα συναρπαστικό σημείο είναι ότι η μειωμένη δραστηριότητα ινσουλίνης συμβάλλει στην υγιή γήρανση και τη μακροζωία», μας λέει ο Sander Liessem. Αυτό έχει ήδη αποδειχθεί σε μύγες, ποντίκια, ανθρώπους και άλλα
είδος
Ένα είδος είναι μια ομάδα ζωντανών οργανισμών που μοιράζονται ένα σύνολο κοινών χαρακτηριστικών και είναι σε θέση να αναπαράγουν και να παράγουν γόνιμους απογόνους. Η έννοια του είδους είναι σημαντική στη βιολογία καθώς χρησιμοποιείται για την ταξινόμηση και την οργάνωση της ποικιλομορφίας της ζωής. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι ορισμού ενός είδους, αλλά ο πιο ευρέως αποδεκτός είναι η έννοια του βιολογικού είδους, η οποία ορίζει ένα είδος ως μια ομάδα οργανισμών που μπορούν να διασταυρωθούν και να παράγουν βιώσιμους απογόνους στη φύση. Αυτός ο ορισμός χρησιμοποιείται ευρέως στην εξελικτική βιολογία και οικολογία για τον εντοπισμό και την ταξινόμηση ζωντανών οργανισμών.
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>είδος. Το ίδιο ισχύει και για έναν ενεργό τρόπο ζωής. «Η εργασία μας δείχνει έναν πιθανό σύνδεσμο που εξηγεί πώς η σωματική δραστηριότητα θα μπορούσε να επηρεάσει θετικά τη ρύθμιση της ινσουλίνης μέσω των νευρωνικών οδών σηματοδότησης».
Περαιτέρω βήματα στην έρευνα
Στη συνέχεια, η ομάδα του Jan Ache σχεδιάζει να διερευνήσει ποιοι νευροδιαβιβαστές και νευρωνικά κυκλώματα είναι υπεύθυνοι για τις αλλαγές δραστηριότητας που παρατηρούνται στα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη στη μύγα. Αυτό είναι πιθανό να είναι προκλητικό: Μια πληθώρα αγγελιαφόρων ουσιών και ορμονών εμπλέκονται σε νευροτροποποιητικές διεργασίες και μεμονωμένες ουσίες μπορεί να έχουν αντίθετα ή συμπληρωματικά αποτελέσματα σε συνδυασμό.
Η ομάδα αναλύει τώρα τους πολλούς τρόπους με τους οποίους τα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη επεξεργάζονται την είσοδο από το εξωτερικό. Διερευνούν επίσης άλλους παράγοντες που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη δραστηριότητα αυτών των κυττάρων, για παράδειγμα, την ηλικία της μύγας ή τη διατροφική τους κατάσταση.
«Παράλληλα, ερευνούμε τον νευρωνικό έλεγχο της συμπεριφοράς του περπατήματος και της πτήσης», εξηγεί ο Jan Ache. Ο μακροπρόθεσμος στόχος της ομάδας του, λέει, είναι να συγκεντρώσει αυτά τα δύο ερευνητικά ερωτήματα: Πώς ελέγχει ο εγκέφαλος το περπάτημα και άλλες συμπεριφορές και πώς το νευρικό σύστημα διασφαλίζει ότι η ενεργειακή ισορροπία ρυθμίζεται ανάλογα;
Αναφορά: «Συμπεριφορική εξαρτώμενη από την κατάσταση διαμόρφωση των κυττάρων που παράγουν ινσουλίνη σε Drosophila» των Sander Liessem, Martina Held, Rituja S. Bisen, Hannah Haberkern, Haluk Lacin, Till Bockemühl και Jan M. Ache, 28 Δεκεμβρίου 2022, Current Biology.
DOI: 10.1016/j.cub.2022.12.005
