Ricerca

I nutrienti possono ridurre i livelli di glucosio nel sangue

Mary-Elizabeth Patti

Lo studio su cellule e animali mostra che un amminoacido può fornire brevi effetti benefici.

Il diabete di tipo 2 è guidato da molte vie metaboliche, con alcuni percorsi condotti da amminoacidi, i blocchi molecolari per le proteine. Gli scienziati del Joslin Diabetes Center hanno ora dimostrato che un amminoacido, l’alanina, può produrre un abbassamento a breve termine dei livelli di glucosio alterando il metabolismo energetico nella cellula.

“Il nostro studio dimostra che è possibile utilizzare nutrienti specifici, in questo caso aminoacidi, per cambiare il metabolismo in una cellula, e tali cambiamenti nel metabolismo possono trasformare il modo in cui le cellule assorbono e rilasciano glucosio in modo benefico”, afferma Mary-Elizabeth Patti, MD, investigatore nella sezione del Joslin sulla Fisiologia e Metabolismo Integrativo e autore senior di un articolo sul lavoro recentemente pubblicato in Molecular metabolism.

Eseguita nelle cellule e nei topi, la ricerca del suo gruppo è iniziata con un tentativo di vedere quali nutrienti potrebbero attivare una proteina chiave chiamata AMP-chinasi (AMPK), dice Patti, che è anche professore associato di medicina presso la Harvard Medical School.

“L’AMPK è un enzima presente nelle cellule di tutto il corpo che si attiva quando le scorte di nutrienti sono basse o in risposta all’esercizio fisico”, spiega. “L’AMPK provoca poi molti cambiamenti benefici nella cellula, attivando geni che servono ad aumentare la produzione di energia. L’AMPK è una buona cosa, e può anche essere attivato da una varietà di trattamenti per il diabete di tipo 2, come la metformina.”

Ciò poneva una domanda a Patti e ai suoi colleghi: un aminoacido può accendere questo enzima benefico?

I ricercatori hanno iniziato il loro studio testando molti aminoacidi nelle cellule del fegato di ratto (il fegato è un organo cruciale nel metabolismo del glucosio). “L’alanina era l’unico aminoacido in grado di attivare in modo consistente l’AMPK”, afferma Patti.

I ricercatori hanno poi confermato che l’AMPK stava producendo alcuni dei suoi usuali effetti metabolici dopo l’attivazione di alanina. Inoltre, l’attivazione potrebbe essere osservata nelle cellule del fegato umano e di topo e nelle cellule del fegato di ratto ed era presente con livelli di glucosio alti o bassi nelle cellule.

Successivamente, gli scienziati hanno dato l’alanina per via orale ai topi e scoperto che i livelli di AMPK aumentavano negli animali. Inoltre, se i topi mangiavano alanina prima di ricevere una dose di glucosio, i livelli della glicemia risultanti erano significativamente più bassi. E mentre il metabolismo del glucosio spesso si comporta in modo abbastanza diverso nei topi magri rispetto ai topi obesi, questo meccanismo è stato osservato in entrambi i gruppi di roditori.

In seguito, il team Joslin ha scoperto che l’abbassamento del glucosio non sembra essere guidato da aumenti della secrezione di insulina o diminuzione della secrezione di glucagone, un ormone che aumenta il glucosio. Invece, AMPK stava aumentando l’assorbimento di glucosio nel fegato e diminuendo il rilascio di glucosio. Ulteriori esperimenti condotti su cellule hanno dimostrato che l’enzima attivato alterava il ciclo di Krebs, un componente centrale del metabolismo cellulare.

“Tutti questi dati suggeriscono che gli aminoacidi, e in particolare l’alanina, possono essere un modo unico per modificare il metabolismo del glucosio”, riassume Patti. “Se alla fine si scopre che è possibile farlo prendendo un farmaco orale come pre-trattamento prima di un pasto, sarebbe interessante.” Tuttavia, questa è una ricerca in fase iniziale, e abbiamo bisogno di testare il concetto sia nei topi che infine negli umani.”

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