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NotizieLo studio rileva che l'esercizio fisico riduce la produzione di insulina

Lo studio rileva che l'esercizio fisico riduce la produzione di insulina

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L'insulina è un ormone prodotto dal pancreas che regola i livelli di zucchero nel sangue nel corpo. Un nuovo studio condotto dall'Università di Würzburg suggerisce che l'esercizio fisico potrebbe frenare la produzione di questo ormone.

L'insulina è un ormone vitale che svolge un ruolo cruciale nella regolazione del metabolismo dello zucchero nell'uomo e in altri organismi. I meccanismi con cui svolge questo compito sono ben noti. Tuttavia, si sa meno sul controllo di

insulina

L'insulina è un ormone che regola il livello di glucosio (zucchero) nel sangue. Viene prodotto dal pancreas e rilasciato nel flusso sanguigno quando il livello di glucosio nel sangue aumenta, ad esempio dopo un pasto. L'insulina aiuta a trasportare il glucosio dal flusso sanguigno nelle cellule, dove può essere utilizzato per produrre energia o immagazzinato per un uso successivo. L'insulina aiuta anche a regolare il metabolismo dei grassi e delle proteine. Nelle persone con diabete, il loro corpo non produce abbastanza insulina o non risponde adeguatamente all'insulina, portando a livelli elevati di zucchero nel sangue, che possono portare a gravi problemi di salute se non trattati.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>cellule che secernono insulina e la conseguente secrezione di insulina.

I ricercatori del Biocenter of Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg in Germania hanno fatto nuove scoperte sul controllo della secrezione di insulina nel loro recente studio pubblicato su Current Biology. Il team, guidato dal Dr. Jan Ache, ha utilizzato il moscerino della frutta Drosophila melanogaster come organismo modello. È interessante notare che questa mosca rilascia anche insulina dopo aver mangiato, ma a differenza degli umani, l'ormone non è prodotto dalle cellule del pancreas, ma piuttosto dalle cellule nervose del cervello.

La figura mostra la relazione tra il movimento e la regolazione delle cellule produttrici di insulina nel moscerino della frutta. Credito: Sander Liessem / Università di Würzburg

Misure elettrofisiologiche in mosche attive

Il gruppo JMU ha capito che l'attività fisica della mosca ha un forte effetto sulle sue cellule produttrici di insulina. Per la prima volta, i ricercatori hanno misurato elettrofisiologicamente l'attività di queste cellule nel camminare e nel volare Drosophila.

Il risultato: quando Drosophila inizia a camminare o volare, le sue cellule produttrici di insulina vengono immediatamente inibite y. Quando la mosca smette di muoversi, l'attività delle cellule aumenta rapidamente di nuovo e sale al di sopra dei livelli normali.


"Ipotizziamo che la bassa attività delle cellule produttrici di insulina durante la deambulazione e il volo contribuisca alla fornitura di zuccheri per soddisfare l'aumento della domanda energetica", afferma il dott. Sander Liessem, primo autore della pubblicazione. "Sospettiamo che l'aumento dell'attività dopo l'esercizio aiuti a ricostituire le riserve di energia della mosca, ad esempio nei muscoli".

Lo zucchero nel sangue non ha alcun ruolo nella regolazione

Il team JMU è stato anche in grado di dimostrare che l'inibizione rapida e dipendente dal comportamento delle cellule produttrici di insulina è controllata attivamente dai percorsi neurali. "È in gran parte indipendente dai cambiamenti nella concentrazione di zucchero nel sangue della mosca", spiega la coautrice Dr. Martina Held.

Ha molto senso per l'organismo anticipare un aumento della richiesta di energia in questo modo per prevenire fluttuazioni estreme dei livelli di zucchero nel sangue.

L'insulina è appena cambiata nell'evoluzione

I risultati consentono di trarre conclusioni sugli esseri umani? Probabilmente.


"Sebbene il rilascio di insulina nei moscerini della frutta sia mediato da cellule diverse rispetto all'uomo, la molecola di insulina e la sua funzione non sono quasi cambiate nel corso dell'evoluzione", afferma Jan Ache. Negli ultimi 20 anni, utilizzando la Drosophila come organismo modello, è già stata data risposta a molte domande fondamentali che potrebbero anche contribuire a una migliore comprensione dei difetti metabolici nell'uomo e delle malattie associate, come il diabete o l'obesità.

Meno insulina significa longevità

"Un punto interessante è che la ridotta attività dell'insulina contribuisce a un invecchiamento sano e alla longevità", ci dice Sander Liessem. Questo è già stato dimostrato in mosche, topi, umani e altri

specie

Una specie è un gruppo di organismi viventi che condividono un insieme di caratteristiche comuni e sono in grado di riprodursi e produrre prole fertile. Il concetto di specie è importante in biologia poiché viene utilizzato per classificare e organizzare la diversità della vita. Esistono diversi modi per definire una specie, ma il più ampiamente accettato è il concetto di specie biologica, che definisce una specie come un gruppo di organismi che possono incrociarsi e produrre prole vitale in natura. Questa definizione è ampiamente utilizzata nella biologia evolutiva e nell'ecologia per identificare e classificare gli organismi viventi.

” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>specie. Lo stesso vale per uno stile di vita attivo. "Il nostro lavoro mostra un possibile collegamento che spiega come l'attività fisica potrebbe influenzare positivamente la regolazione dell'insulina attraverso percorsi di segnalazione neuronale".

Ulteriori passi nella ricerca

Successivamente, il team di Jan Ache intende studiare quali neurotrasmettitori e circuiti neuronali sono responsabili dei cambiamenti di attività osservati nelle cellule produttrici di insulina nella mosca. Questo sarà probabilmente impegnativo: una pletora di sostanze messaggere e ormoni sono coinvolti nei processi neuromodulatori e le singole sostanze possono avere effetti opposti o complementari in combinazione.

Il gruppo sta ora analizzando i molti modi in cui le cellule produttrici di insulina elaborano l'input dall'esterno. Stanno anche studiando altri fattori che potrebbero influenzare l'attività di queste cellule, ad esempio l'età della mosca o il loro stato nutrizionale.


"In parallelo, stiamo studiando il controllo neuronale del comportamento di deambulazione e volo", spiega Jan Ache. L'obiettivo a lungo termine del suo gruppo, dice, è riunire queste due domande di ricerca: come fa il cervello a controllare il camminare e altri comportamenti, e come fa il sistema nervoso a garantire che il bilancio energetico sia regolato di conseguenza?

Riferimento: “Modulazione dipendente dallo stato comportamentale delle cellule produttrici di insulina in Drosophila” di Sander Liessem, Martina Held, Rituja S. Bisen, Hannah Haberkern, Haluk Lacin, Till Bockemühl e Jan M. Ache, 28 dicembre 2022, Current Biology.
DOI: 10.1016/j.cub.2022.12.005

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