Insulinas yra kasos gaminamas hormonas, reguliuojantis cukraus kiekį kraujyje organizme. Naujas Viurcburgo universiteto tyrimas rodo, kad pratimai gali pažaboti šio hormono gamybą.
Insulinas yra gyvybiškai svarbus hormonas, kuris atlieka lemiamą vaidmenį reguliuojant cukraus apykaitą žmonėms ir kitiems organizmams. Mechanizmai, kuriais ji atlieka šią užduotį, yra gerai suprantami. Tačiau apie kontrolę žinoma mažiau
insulinas
Insulinas yra hormonas, reguliuojantis gliukozės (cukraus) kiekį kraujyje. Jį gamina kasa ir patenka į kraują, kai padidėja gliukozės kiekis kraujyje, pavyzdžiui, po valgio. Insulinas padeda transportuoti gliukozę iš kraujotakos į ląsteles, kur ji gali būti naudojama energijai arba saugoma vėlesniam naudojimui. Insulinas taip pat padeda reguliuoti riebalų ir baltymų apykaitą. Diabetu sergančių asmenų organizmas negamina pakankamai insulino arba netinkamai reaguoja į insuliną, todėl padidėja cukraus kiekis kraujyje, o tai gali sukelti rimtų sveikatos problemų, jei negydoma.
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>insuliną išskiriančios ląstelės ir gaunama insulino sekrecija.
Mokslininkai iš Julius-Maximilians-Universität (JMU) Viurcburgo biocentro Vokietijoje padarė naujų atradimų apie insulino sekrecijos kontrolę savo neseniai paskelbtame tyrime. "Current Biology". Komanda, vadovaujama daktaro Jan Ache, naudojo vaisinę musę Drosophila melanogasteris kaip pavyzdinis organizmas. Įdomu tai, kad ši musė insuliną išskiria ir pavalgiusi, tačiau skirtingai nei žmonės, hormoną gamina ne kasos ląstelės, o veikiau smegenų nervinės ląstelės.
Paveiksle parodytas ryšys tarp insuliną gaminančių ląstelių judėjimo ir reguliavimo vaisinėje muselėje. Kreditas: Sander Liessem / Viurcburgo universitetas
Aktyvių musių elektrofiziologiniai matavimai
JMU grupė išsiaiškino, kad musės fizinis aktyvumas stipriai veikia jos insuliną gaminančias ląsteles. Pirmą kartą mokslininkai elektrofiziologiškai išmatavo šių ląstelių aktyvumą vaikščiojant ir skrendant Drosophila.
Rezultatas: kada Drosophila pradeda vaikščioti ar skristi, jo insuliną gaminančios ląstelės iš karto slopinamos y. Kai musė nustoja judėti, ląstelių aktyvumas vėl sparčiai didėja ir pakyla virš normalaus lygio.
„Manome, kad mažas insuliną gaminančių ląstelių aktyvumas vaikštant ir skrendant prisideda prie cukraus tiekimo, kad būtų patenkintas padidėjęs energijos poreikis“, – sako pirmasis leidinio autorius dr. Sanderis Liessemas. „Įtariame, kad padidėjęs aktyvumas po mankštos padeda papildyti musės energijos atsargas, pavyzdžiui, raumenyse.
Cukraus kiekis kraujyje nevaidina jokio vaidmens reguliuojant
JMU komanda taip pat sugebėjo įrodyti, kad greitas, nuo elgesio priklausomas insuliną gaminančių ląstelių slopinimas yra aktyviai kontroliuojamas nerviniais keliais. „Tai iš esmės nepriklauso nuo cukraus koncentracijos pokyčių musės kraujyje“, – aiškina bendraautorė dr. Martina Held.
Labai prasminga organizmui numatyti padidėjusį energijos poreikį tokiu būdu, kad būtų išvengta ekstremalių cukraus kiekio kraujyje svyravimų.
Evoliucijos metu insulinas beveik nepasikeitė
Ar rezultatai leidžia daryti išvadas apie žmones? Tikriausiai.
„Nors insulino išsiskyrimą vaisinėse muselėse skatina kitos ląstelės nei žmogaus, insulino molekulė ir jos funkcija evoliucijos eigoje beveik nepasikeitė“, – sako Janas Ache. Per pastaruosius 20 metų, naudojant Drosophila kaip pavyzdinį organizmą, jau buvo atsakyta į daugelį esminių klausimų, kurie taip pat galėtų padėti geriau suprasti žmonių medžiagų apykaitos defektus ir susijusias ligas, tokias kaip diabetas ar nutukimas.
Mažiau insulino reiškia ilgaamžiškumą
„Vienas įdomus dalykas yra tai, kad sumažėjęs insulino aktyvumas prisideda prie sveiko senėjimo ir ilgaamžiškumo“, - sako Sander Liessem. Tai jau buvo parodyta musėms, pelėms, žmonėms ir kt
rūšis
Rūšis yra gyvų organizmų grupė, kuri turi bendrų savybių ir gali veistis bei susilaukti vaisingų palikuonių. Rūšies sąvoka yra svarbi biologijoje, nes ji naudojama klasifikuojant ir organizuojant gyvybės įvairovę. Rūšį galima apibrėžti įvairiais būdais, tačiau plačiausiai priimta yra biologinės rūšies samprata, kuri apibrėžia rūšį kaip organizmų grupę, galinčią kryžmintis ir susilaukti gyvybingus palikuonių gamtoje. Šis apibrėžimas plačiai naudojamas evoliucinėje biologijoje ir ekologijoje, siekiant nustatyti ir klasifikuoti gyvus organizmus.
” data-gt-translate-attributes=”[{„attribute”:”data-cmtooltip”, „format”:”html”}]”>rūšis. Tas pats pasakytina ir apie aktyvų gyvenimo būdą. „Mūsų darbas rodo galimą ryšį, paaiškinantį, kaip fizinis aktyvumas gali teigiamai paveikti insulino reguliavimą per neuronų signalizacijos kelius.
Tolesni tyrimo žingsniai
Be to, Jan Ache komanda planuoja ištirti, kurie neurotransmiteriai ir neuronų grandinės yra atsakingos už musių insuliną gaminančių ląstelių aktyvumo pokyčius. Tikėtina, kad tai bus sudėtinga: neuromoduliaciniuose procesuose dalyvauja daugybė pasiuntinių medžiagų ir hormonų, o atskiros medžiagos gali turėti priešingą arba vienas kitą papildantį poveikį.
Grupė dabar analizuoja daugybę būdų, kuriais insuliną gaminančios ląstelės apdoroja įvestį iš išorės. Jie taip pat tiria kitus veiksnius, galinčius turėti įtakos šių ląstelių veiklai, pavyzdžiui, musės amžių ar mitybos būklę.
„Lygiagrečiai mes tiriame vaikščiojimo ir skrydžio elgesio neuronų kontrolę“, - aiškina Janas Ache. Pasak jo, ilgalaikis jo grupės tikslas yra sujungti šiuos du tyrimo klausimus: kaip smegenys kontroliuoja vaikščiojimą ir kitą elgesį ir kaip nervų sistema užtikrina, kad energijos balansas būtų atitinkamai reguliuojamas?
Nuoroda: „Nuo elgsenos būsenos priklausomas insuliną gaminančių ląstelių moduliavimas Drosophila“, autoriai Sander Liessem, Martina Held, Rituja S. Bisen, Hannah Haberkern, Haluk Lacin, Till Bockemühl ir Jan M. Ache, 28 m. gruodžio 2022 d. "Current Biology".
DOI: 10.1016/j.cub.2022.12.005
