Ricerca

Rap1 controlla i livelli di zucchero del corpo dal cervello

La gestione del diabete di tipo 2 in genere comporta la perdita di peso, esercizio fisico e farmaci, ma una nuova ricerca del dottor Makoto Fukuda e dei colleghi del Baylor College of Medicine e di altre istituzioni suggerisce che potrebbero esserci altri modi per controllare la condizione attraverso il cervello. I ricercatori hanno scoperto un meccanismo in una piccola area del cervello che regola l’equilibrio del glucosio in tutto il corpo senza influenzare il peso corporeo, il che suggerisce la possibilità che la modulazione del meccanismo possa aiutare a mantenere i livelli di zucchero nel sangue in un intervallo sano.

“Un numero crescente di prove suggerisce fortemente che il cervello è un obiettivo terapeutico promettente ma non realizzato per il diabete di tipo 2, poiché è stato dimostrato che può regolare il metabolismo del glucosio”, ha affermato Fukuda, assistente professore di pediatria-nutrizione al Baylor. “Per materializzare ulteriormente questo concetto, è di grande interesse identificare bersagli molecolari potenzialmente drogabili che mediano gli effetti antidiabetici del cervello”.

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Regolare l’equilibrio glicemico di tutto il corpo dal cervello

La ricerca ha dimostrato che all’interno della regione ipotalamica del cervello, una piccola area nota come nucleo ventromediale dell’ipotalamo (VMH) contiene neuroni sensibili al glucosio e regola il metabolismo del glucosio nei tessuti periferici.

“Si pensa che i neuroni VMH siano mediatori cruciali del meccanismo di glucoregolazione neurale”, ha detto Fukuda. “Tuttavia, i meccanismi di segnalazione all’interno dei neuroni VMH che mediano il controllo dello zucchero nel corpo intero rimangono sfuggenti. In questo studio, abbiamo identificato un percorso molecolare nel VMH che media l’equilibrio del glucosio nel corpo intero e coinvolge Rap1, un enzima noto per mediare l’ipernutrizione associata disturbi”.

I ricercatori hanno lavorato con un modello di diabete di obesità indotta da dieta ricca di grassi nei topi, in cui hanno attivato o eliminato Rap1 specificamente nei neuroni VMH utilizzando tecniche genetiche o farmacologiche.

Hanno scoperto che l’attivazione di Rap1 nell’ipotalamo ha esagerato i livelli elevati di zucchero nel sangue o l’iperglicemia nel modello murino con obesità indotta dalla dieta. Al contrario, la perdita genetica di Rap1 ipotalamico ha ridotto l’iperglicemia nell’obesità alimentare.

“È interessante notare che i cambiamenti nei livelli di glucosio sono stati osservati senza alterazioni del peso corporeo, suggerendo un ruolo primario di Rap1 nella funzione glucoregolatoria”, ha detto Fukuda. “I nostri risultati secondo cui l’attività di Rap1 può essere regolata tramite un intervento farmacologico forniscono una prova del concetto del potenziale di indirizzare la segnalazione di Rap1 all’interno del cervello per migliorare lo squilibrio del glucosio e indurre effetti antidiabetici”.

Pur non avendo alcun effetto sul peso corporeo indipendentemente dal sesso, dalla dieta e dall’età, la carenza di Rap1 nei neuroni VMH ha notevolmente abbassato i livelli di glucosio nel sangue e di insulina e ha migliorato la tolleranza al glucosio e all’insulina.

Presi insieme, i dati suggeriscono che il Rap1 ipotalamico è una via molecolare per il controllo del metabolismo del glucosio e media lo squilibrio del glucosio indotto dalla dieta ricca di grassi, rendendolo così un potenziale bersaglio per le terapie.

“Se aumentiamo di peso, la glicemia sembra essere disturbata. Ecco perché le persone obese possono avere il diabete”, ha detto Fukuda. “Ma in questo modello murino abbiamo scoperto che modulando l’attività di Rap1 in una piccola area del cervello potremmo regolare il metabolismo del glucosio di tutto il corpo senza cambiare il peso corporeo. C’è ancora molto lavoro da fare, ma i nostri risultati suggeriscono che forse in futuro le persone obese con diabete potrebbero abbassare i livelli di zucchero nel sangue manipolando questo meccanismo di Rap1 nel cervello senza dover perdere peso”.

Trova tutti i dettagli di questo studio in JCI Insight .

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