Сладкие лакомства без чувства вины могут появиться на горизонте. Ученые из Исследовательского центра больницы Монреальского университета (CRCHUM) обнаружили фермент, который может остановить токсическое действие сахара на различные органы тела. Этот фермент, названный глицерин-3-фосфатфосфатазой (G3PP), играет центральную роль в контроле утилизации глюкозы и жира. Исследовательская группа под руководством докторов Марка Прентки и Мурти Мадираджу продемонстрировала, что G3PP способен выводить токсины из клеток излишков сахара, и их открытие должно привести к разработке лекарств от ожирения и диабета 2 типа. Результаты были опубликованы сегодня в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
"Когда уровень глюкозы в организме ненормально повышен, глицерин-3-фосфат, полученный из глюкозы, достигает чрезмерных уровней в клетках, а чрезмерный метаболизм глицерин-3-фосфата может повредить различные ткани. Мы обнаружили, что G3PP способен расщеплять большую часть этого избыточного фосфата глицерина до глицерина и выводить его за пределы клетки, тем самым защищая производящие инсулин бета-клетки поджелудочной железы и различных органов от токсического воздействия высоких уровней глюкозы," говорит Марк Прентки, главный исследователь CRCHUM и профессор Монреальского университета.
Клетки млекопитающих используют глюкозу и жирные кислоты в качестве основных питательных веществ. Их использование внутри клеток регулирует многие физиологические процессы, такие как секреция инсулина бета-клетками, производство глюкозы в печени, накопление жира в жировой ткани и расщепление питательных веществ для производства энергии. Нарушение этих процессов приводит к ожирению, диабету 2 типа и сердечно-сосудистым заболеваниям. Бета-клетки воспринимают изменения уровня глюкозы в крови и производят инсулин в соответствии с потребностями организма. Инсулин – важный гормон, контролирующий утилизацию глюкозы и жиров. Однако, когда бета-клетки представлены с избытком глюкозы и жирных кислот, те же питательные вещества становятся токсичными и повреждают их, что приводит к их дисфункции и диабету. Когда глюкоза используется в клетках, образуется глицерин-3-фосфат, и эта молекула играет центральную роль в метаболизме, поскольку она необходима как для производства энергии, так и для образования жира.
"Отводя глюкозу в виде глицерина, G3PP предотвращает чрезмерное образование и накопление жира, а также снижает чрезмерное производство глюкозы в печени, что является серьезной проблемой при диабете," говорит Мурти Мадираджу, ученый CRCHUM.
Насколько важны выводы? "С 1960-х годов крайне редко обнаруживают новый фермент, лежащий в основе метаболизма питательных веществ во всех тканях млекопитающих, и, вероятно, этот фермент будет включен в учебники по биохимии," Профессор Прентки сказал. "«Мы идентифицировали фермент, пытаясь найти механизмы, позволяющие бета-клеткам избавляться от избытка глюкозы в виде глицерина», – добавляет Мурти Мадираджу. Также было обнаружено, что этот механизм действует в клетках печени, и этот фермент присутствует во всех тканях организма".
Работа предлагает новую терапевтическую цель для лечения ожирения, диабета 2 типа и метаболического синдрома. Исследовательская группа в настоящее время занимается открытием "низкомолекулярные активаторы G3PP" для лечения кардиометаболических нарушений. Эти препараты будут уникальными по своему механизму действия и первыми в своем роде среди препаратов этого класса. Прежде чем можно будет разработать лекарства для человека, сначала необходимо будет подтвердить лечение на нескольких моделях животных.