Insulin je hormon, ki ga proizvaja trebušna slinavka in uravnava raven krvnega sladkorja v telesu. Nova študija, ki jo je izvedla Univerza v Würzburgu, kaže, da bi vadba lahko omejila nastajanje tega hormona.
Insulin je vitalni hormon, ki igra ključno vlogo pri uravnavanju presnove sladkorja pri ljudeh in drugih organizmih. Mehanizmi, s katerimi opravlja to nalogo, so dobro razumljeni. Manj pa je znanega o nadzoru nad
insulina
Insulin je hormon, ki uravnava raven glukoze (sladkorja) v krvi. Proizvaja ga trebušna slinavka in se sprosti v krvni obtok, ko se raven glukoze v krvi dvigne, na primer po obroku. Insulin pomaga prenašati glukozo iz krvnega obtoka v celice, kjer se lahko uporabi za energijo ali shrani za kasnejšo uporabo. Inzulin pomaga tudi pri uravnavanju presnove maščob in beljakovin. Pri posameznikih s sladkorno boleznijo njihovo telo ne proizvaja dovolj inzulina ali se na inzulin ne odziva pravilno, kar vodi do visoke ravni sladkorja v krvi, kar lahko povzroči resne zdravstvene težave, če se ne zdravi.
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>celice, ki izločajo insulin, in posledično izločanje insulina.
Raziskovalci z biocentra Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg v Nemčiji so v svoji nedavni študiji, objavljeni v Trenutna Biology. Ekipa, ki jo je vodil dr. Jan Ache, je uporabila vinsko mušico Drosophila melanogaster kot vzorčni organizem. Zanimivo je, da tudi ta muha sprošča inzulin po jedi, vendar hormona za razliko od ljudi ne proizvajajo celice trebušne slinavke, temveč živčne celice v možganih.
Slika prikazuje razmerje med gibanjem in regulacijo celic, ki proizvajajo inzulin, v vinski mušici. Zasluge: Sander Liessem / Univerza v Wuerzburgu
Elektrofiziološke meritve pri aktivnih muhah
Skupina JMU je ugotovila, da telesna aktivnost muhe močno vpliva na njene celice, ki proizvajajo insulin. Raziskovalci so prvič elektrofiziološko izmerili aktivnost teh celic pri hoji in letenju Drosophila.
Rezultat: kdaj Drosophila začne hoditi ali leteti, so njegove celice, ki proizvajajo insulin, takoj zavrte y. Ko se muha neha premikati, se aktivnost celic spet hitro poveča in požene nad normalno raven.
"Domnevamo, da nizka aktivnost celic, ki proizvajajo inzulin, med hojo in letom prispeva k zagotavljanju sladkorjev za zadostitev povečanega povpraševanja po energiji," pravi dr. Sander Liessem, prvi avtor publikacije. "Sumimo, da povečana aktivnost po vadbi pomaga dopolniti zaloge energije muhe, na primer v mišicah."
Krvni sladkor nima nobene vloge pri uravnavanju
Ekipa JMU je prav tako lahko dokazala, da hitro in od vedenja odvisno zaviranje celic, ki proizvajajo inzulin, aktivno nadzirajo nevronske poti. "V veliki meri je neodvisen od sprememb v koncentraciji sladkorja v krvi muhe," pojasnjuje soavtorica dr. Martina Held.
Zelo smiselno je, da organizem na ta način predvidi povečano povpraševanje po energiji in tako prepreči ekstremna nihanja ravni sladkorja v krvi.
Insulin se v evoluciji skorajda ni spremenil
Ali rezultati omogočajo sklepanje o ljudeh? Verjetno.
»Čeprav sproščanje inzulina pri vinskih mušicah poteka z različnimi celicami kot pri ljudeh, se molekula inzulina in njegova funkcija med evolucijo skorajda nista spremenili,« pravi Jan Ache. V zadnjih 20 letih je bilo z uporabo Drosophile kot modelnega organizma že odgovoreno na številna temeljna vprašanja, ki bi lahko prispevala tudi k boljšemu razumevanju presnovnih napak pri ljudeh in z njimi povezanih bolezni, kot sta sladkorna bolezen ali debelost.
Manj inzulina pomeni dolgoživost
"Ena vznemirljiva točka je, da zmanjšana aktivnost insulina prispeva k zdravemu staranju in dolgoživosti," nam pravi Sander Liessem. To se je pokazalo že pri muhah, miših, ljudeh in drugih
vrste
Vrsta je skupina živih organizmov, ki si delijo niz skupnih značilnosti in se lahko razmnožujejo ter proizvajajo plodne potomce. Koncept vrste je pomemben v biologiji, saj se uporablja za razvrščanje in organiziranje raznolikosti življenja. Obstajajo različni načini za opredelitev vrste, vendar je najbolj splošno sprejet koncept biološke vrste, ki opredeljuje vrsto kot skupino organizmov, ki se lahko križajo in proizvajajo preživetje sposobne potomce v naravi. Ta definicija se pogosto uporablja v evolucijski biologiji in ekologiji za prepoznavanje in razvrščanje živih organizmov.
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute”:”data-cmtooltip”, “format”:”html”}]”>vrste. Enako velja za aktiven življenjski slog. "Naše delo kaže možno povezavo, ki pojasnjuje, kako lahko telesna aktivnost pozitivno vpliva na regulacijo inzulina preko nevronskih signalnih poti."
Nadaljnji koraki v raziskavi
Nato namerava ekipa Jana Acheja raziskati, kateri nevrotransmiterji in nevronska vezja so odgovorni za spremembe aktivnosti, opažene v celicah, ki proizvajajo insulin pri muhi. To bo verjetno izziv: v nevromodulatorne procese je vključenih množica snovi in hormonov, ki prenašajo sporočila, posamezne snovi pa imajo lahko v kombinaciji nasprotne ali komplementarne učinke.
Skupina zdaj analizira številne načine, na katere celice, ki proizvajajo insulin, obdelujejo vnos od zunaj. Raziskujejo tudi druge dejavnike, ki bi lahko vplivali na aktivnost teh celic, na primer starost muhe ali njihovo prehransko stanje.
"Vzporedno s tem preiskujemo nevronsko kontrolo hoje in vedenja med letom," pojasnjuje Jan Ache. Dolgoročni cilj njegove skupine, pravi, je združiti ti dve raziskovalni vprašanji: kako možgani nadzorujejo hojo in druga vedenja ter kako živčni sistem zagotavlja, da je energetsko ravnovesje ustrezno urejeno?
Referenca: »Od vedenjskega stanja odvisna modulacija celic, ki proizvajajo insulin Drosophila” avtorji Sander Liessem, Martina Held, Rituja S. Bisen, Hannah Haberkern, Haluk Lacin, Till Bockemühl in Jan M. Ache, 28. december 2022, Trenutna Biology.
DOI: 10.1016/j.cub.2022.12.005
