Инсулин — это гормон, вырабатываемый поджелудочной железой, который регулирует уровень сахара в крови в организме. Новое исследование, проведенное Вюрцбургским университетом, предполагает, что физические упражнения могут сдерживать выработку этого гормона.
Инсулин является жизненно важным гормоном, который играет решающую роль в регулировании метаболизма сахара в организме человека и других организмов. Механизмы, с помощью которых он выполняет эту задачу, хорошо изучены. Однако меньше известно о контроле над
инсулин
Инсулин – это гормон, который регулирует уровень глюкозы (сахара) в крови. Он вырабатывается поджелудочной железой и высвобождается в кровоток при повышении уровня глюкозы в крови, например, после еды. Инсулин помогает транспортировать глюкозу из кровотока в клетки, где она может быть использована для получения энергии или сохранена для последующего использования. Инсулин также помогает регулировать метаболизм жиров и белков. У людей с диабетом их организм не вырабатывает достаточного количества инсулина или не реагирует должным образом на инсулин, что приводит к повышению уровня сахара в крови, что может привести к серьезным проблемам со здоровьем, если его не лечить.
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>клетки, секретирующие инсулин, и результирующая секреция инсулина.
Исследователи из Биоцентра Университета Юлиуса-Максимилиана (JMU) Вюрцбурга в Германии сделали новые открытия о контроле секреции инсулина в своем недавнем исследовании, опубликованном в Current Biology. Команда под руководством доктора Яна Аче использовала плодовую мушку. Дрозофилы как модельный организм. Интересно, что эта муха также выделяет инсулин после еды, но, в отличие от человека, этот гормон вырабатывается не клетками поджелудочной железы, а нервными клетками головного мозга.
На рисунке показана взаимосвязь между движением и регуляцией инсулин-продуцирующих клеток у плодовой мушки. Предоставлено: Сандер Лиссем / Университет Вюрцбурга.
Электрофизиологические измерения у активных мух
Группа JMU выяснила, что физическая активность мухи сильно влияет на ее клетки, вырабатывающие инсулин. Впервые исследователи измерили активность этих клеток электрофизиологически при ходьбе и полете. Дрозофила.
Результат: когда Дрозофила начинает ходить или летать, его клетки, вырабатывающие инсулин, немедленно подавляются y. Когда муха перестает двигаться, активность клеток снова быстро возрастает и превышает нормальный уровень.
«Мы предполагаем, что низкая активность клеток, вырабатывающих инсулин, во время ходьбы и полета способствует обеспечению сахаров для удовлетворения повышенных потребностей в энергии», — говорит доктор Сандер Лиссем, первый автор публикации. «Мы подозреваем, что повышенная активность после тренировки помогает пополнить запасы энергии мухи, например, в мышцах».
Сахар в крови не играет роли в регуляции
Команда JMU также смогла продемонстрировать, что быстрое, зависящее от поведения ингибирование клеток, продуцирующих инсулин, активно контролируется нервными путями. «Это в значительной степени не зависит от изменений концентрации сахара в крови мухи», — объясняет соавтор исследования доктор Мартина Хелд.
Для организма имеет смысл предвидеть повышенную потребность в энергии таким образом, чтобы предотвратить резкие колебания уровня сахара в крови.
Инсулин практически не изменился в ходе эволюции
Позволяют ли результаты делать выводы о людях? Вероятно.
«Хотя высвобождение инсулина у дрозофилы осуществляется другими клетками, чем у человека, молекула инсулина и ее функция почти не изменились в ходе эволюции», — говорит Ян Аче. За последние 20 лет при использовании дрозофилы в качестве модельного организма уже были даны ответы на многие фундаментальные вопросы, которые также могут способствовать лучшему пониманию метаболических дефектов у людей и связанных с ними заболеваний, таких как диабет или ожирение.
Меньше инсулина означает долголетие
«Один интересный момент заключается в том, что снижение активности инсулина способствует здоровому старению и долголетию», — говорит нам Сандер Лиссем. Это уже было показано на мухах, мышах, людях и других животных.
вид
Вид – это группа живых организмов, обладающих набором общих характеристик и способных размножаться и производить плодовитое потомство. Понятие вида важно в биологии, поскольку оно используется для классификации и организации разнообразия жизни. Существуют разные способы определения вида, но наиболее широко признанным является концепция биологического вида, которая определяет вид как группу организмов, которые могут скрещиваться и производить жизнеспособное потомство в природе. Это определение широко используется в эволюционной биологии и экологии для идентификации и классификации живых организмов.
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”> виды. То же самое относится и к активному образу жизни. «Наша работа показывает возможную связь, объясняющую, как физическая активность может положительно влиять на регуляцию инсулина через нейронные сигнальные пути».
Дальнейшие шаги в исследовании
Затем команда Яна Аче планирует исследовать, какие нейротрансмиттеры и нейронные цепи ответственны за изменения активности, наблюдаемые в клетках, вырабатывающих инсулин, у мух. Это, вероятно, будет сложной задачей: в нейромодуляторных процессах участвует множество веществ-мессенджеров и гормонов, а отдельные вещества могут оказывать противоположное или взаимодополняющее действие в сочетании.
В настоящее время группа анализирует множество способов, с помощью которых инсулин-продуцирующие клетки обрабатывают поступающие извне данные. Они также изучают другие факторы, которые могут влиять на активность этих клеток, например, возраст мухи или состояние их питания.
«Параллельно мы исследуем нейронный контроль поведения при ходьбе и полете», — объясняет Ян Аче. Долгосрочная цель его группы, по его словам, состоит в том, чтобы объединить эти два вопроса исследования: как мозг контролирует ходьбу и другие виды поведения, и как нервная система обеспечивает соответствующую регулировку энергетического баланса?
Ссылка: «Зависимая от поведенческого состояния модуляция инсулин-продуцирующих клеток в ДрозофилаСандер Лиссем, Мартина Хельд, Ритуя С. Бисен, Ханна Хаберкерн, Халук Лачин, Тилль Бокемюль и Ян М. Аче, 28 декабря 2022 г., Current Biology.
DOI: 10.1016 / j.cub.2022.12.005
