Типичным для диабета с нарушением обмена веществ является нарушение баланса уровня сахара в крови. Ученые из Немецкого центра исследования рака теперь выяснили, почему это так. Им удалось выяснить, почему определенные гены считываются в ответ на сигналы голода, такие как глюкагон или глюкокортикоиды, и, таким образом, в конечном итоге опосредуют высвобождение сахара в печени.
Исследовательская группа во главе с Dr. Аня Кронес-Херциг идентифицировала молекулу CARM1 как фактор транскрипции, который при определенных условиях активирует ключевые ферменты, участвующие в синтезе сахара, что приводит к повышению уровня сахара в крови. Исследователи сообщают о своих выводах в Journal of Biological Chemistry.
В случае так называемого «диабета у взрослых» важные ткани, такие как печень, мышцы и жировая ткань, больше не реагируют на гормон поджелудочной железы инсулин (инсулинорезистентность), в то время как такие противники, как диабет гормон глюкагон или глюкокортикоиды продолжают действовать. В результате сахар из крови больше не транспортируется в мышечную ткань или печень и не хранится там.
Наоборот: сигнал голода глюкагон или его внутриклеточный «медиатор» цАМФ запускает сигнальную цепь в клетках печени. Помимо прочего, это означает, что считываются гены определенных ферментов в сахарном балансе. Это PEPCK и G6Pase - биокатализаторы, которые обеспечивают новый синтез сахара в печени и его последующее попадание в кровь.
Выявлена регуляция кардиостимуляторов синтеза сахара
Krones-Herzig из рабочей группы Molecular Metabolic Control раскрыла секрет того, как регулируются PEPCK и G6Pase, кардиостимуляторы синтеза сахара. Вместе с коллегами по команде и исследователями из Института генетики и Центра молекулярной медицины Кельнского университета биолог обнаружил, что фактор транскрипции CARM1 играет решающую роль в активации ключевых ферментов глюконеогенеза. В зависимости от вещества-мессенджера цАМФ, CARM1 присоединяется к стартовой последовательности инструкций по сборке PEPCK и G6Pase и, таким образом, дает сигнал для чтения генов.
Инсулинзависимый метаболизм также нарушается при кахексии, частом и серьезном побочном эффекте прогрессирующего рака. Результатом является исхудание, упадок сил и нарастающая недостаточность функций органов.
Результаты, важные для исследования рака
Доктор. Стефан Херциг и его команда хотят проверить, играют ли одни и те же или родственные гены или генные продукты, или, точнее, факторы транскрипции, которые влияют на инсулинозависимый метаболизм при диабете, роль в опухолевой кахексии. В то время как основное внимание уделяется печени при диабете, исследователи концентрируются на метаболизме мышечной ткани при синдроме истощения.
В среднесрочной перспективе исследователи рака заинтересованы в том, чтобы выяснить, являются ли нерегулируемые компоненты сигнального каскада инсулина подходящими мишенями для активных веществ. «Как только у нас будет достаточно доказательств того, что фактор транскрипции причинно связан с одним из метаболических заболеваний, мы будем искать подходящие вещества, которые обращают вспять или усиливают эффект».