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Lo studio mostra come un meccanismo regolatore novello servisce da biomarcatore chiave per il diabete

Uno studio recente piombo dai ricercatori nel dipartimento dell'università del Texas A&M di nutrizione e di scienza dell'alimentazione mostra come un meccanismo regolatore novello servisce da biomarcatore importante per lo sviluppo del diabete come pure un obiettivo terapeutico potenziale per la sua prevenzione.

Lo studio può essere trovato online nell'edizione di novembre del giornale del diabete dell'associazione americana del diabete a http://diabetes.diabetesjournals.org/content/67/11/2167 o a PubMed.gov a https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30201683.

“Il glucagone e l'insulina sono gli ormoni pancreatici più importanti nei tessuti dell'obiettivo, quale il fegato, in controllo dei livelli adeguati del glucosio in risposta all'ingestione di cibo,„ al Dott. spiegato Shaodong Guo, ricercatore del Texas A&M AgriLife nel dipartimento di nutrizione e di scienza dell'alimentazione alla Texas A&M University, College Station.

Guo era ricercatore primario ed autore corrispondente per lo studio, che ha fatto partecipare parecchi altri ricercatori dal dipartimento. La partecipazione supplementare allo studio è venuto dal dipartimento dell'endocrinologia alla terza università medica militare, Chongqing, Cina; la divisione di endocrinologia, dipartimento di medicina, Johns Hopkins University, Baltimora, Maryland; ed il dipartimento di chimica, Cleveland State University, Cleveland, Ohio.

Durante il digiuno, Guo ha detto, il glucagone è secernuto dalle un-celle pancreatiche per elevare il glucosio di sangue, proteggente l'organismo dall'ipoglicemia. Il glucagone egualmente è stato legato allo sviluppo dell'iperglicemia diabetica, pricipalmente through migliorando la produzione epatica del glucosio, o a HGP.

Il fattore di trascrizione Foxo1, una proteina che svolge un ruolo importante nella regolamentazione dell'espressione dei geni, promuove HGP con l'espressione aumentante dei geni che codificano gli enzimi dilimitazione responsabili di produzione del glucosio, ha detto.

“Il glucagone esercita la sua funzione attraverso l'associazione ad un ricevitore G-proteina-accoppiato o GCGR,„ Guo ha spiegato. “Quando il ricevitore lega con glucagone che stimola la membrana cellulare, che a sua volta attiva la chinasi proteica A, o PKA, segnalando affinchè gli enzimi metabolici o espressione genica aumentino il glucosio di sangue.„

Guo ha detto che un livello in eccesso del glucagone di sangue è presente in animali ed in esseri umani con il diabete, HGP eccessivo di stimolazione ed il contributo all'iperglicemia diabetica.

“La rottura di produzione epatica adeguata del glucosio servisce da meccanismo di fondo importante per lo sviluppo del diabete di tipo 2,„ ha detto. “Il glucagone pancreatico dell'ormone aumenta HGP e l'insulina lo fa diminuire. Insieme, gestiscono l'omeostasi del glucosio di sangue.„

Guo ha detto che produzione del glucosio è soppresso da insulina in questione nel regolamento trascrizionale del gene nel nucleo delle celle di fegato e Foxo1 è una componente importante delle cascate di insulina-segnalazione che regolamentano la crescita, la differenziazione ed il metabolismo cellulari.

“Lo scopo di questo studio era di imparare che ruolo Foxo1 svolge come il glucagone regolamenta HGP,„ in lui ha detto. “Abbiamo studiato il meccanismo molecolare e fisiologico del regolamento Foxo1 con fosforilazione allo scopo di meglio capire i fondamenti di omeostasi del glucosio di sangue e la patogenesi del diabete.„

La fosforilazione, il collegamento di un gruppo di phosphoryl, è importante per la funzione della proteina poichè questa alterazione attiva o disattiva quasi la metà degli enzimi dell'organismo, regolamentando la loro funzione.

Per stabilire come questa fosforilazione Foxo1 avrebbe funzionato in un modello animale, i ricercatori hanno utilizzato la tecnologia CRISPR/CAS9 nella generazione di Foxo1 “colpo-„ in mouse per utilizzare nella loro ricerca.

“Foxo1 è stabilizzato nel fegato di mouse di digiuno quando l'insulina è diminuita ed il glucagone è aumentato di circolazione sanguigna,„ lui ha detto. “Stimolare il GCGR provoca l'attivazione di ciclasi dell'adenilato, un enzima che svolge i ruoli regolatori chiave in essenzialmente tutte le celle e produce i livelli aumentati di PKA intracellulare.„

Guo ha detto lo studio ha mostrato che l'eliminazione epatica Foxo1 nei mouse ha diminuito significativamente il glucosio epatico di produzione e di sangue del glucosio.

“Questo risultato, con cui abbiamo imparato da alcuno la ricerca precedente effettuata insieme con il dipartimento, ha mostrato che avevamo identificato un molecolare novello, cellulare e meccanismo fisiologico da cui Foxo1 media la segnalazione del glucagone via fosforilazione per gestire il glucosio epatico di sangue e della gluconeogenesi,„ ha detto.

Guo ha detto che questo studio più ulteriormente ha dimostrato che Foxo1 è un mediatore delle cascate multiple di segnalazione ed integra gli ormoni differenti e le chinasi proteiche intracellulari nella programmazione la quei sensibilità dell'insulina di comandi, HGP e glucosio di sangue.

“Un livello elevato del glucagone è presente in sia tipo 1 che diabete di tipo 2 e Foxo1 svolge un ruolo chiave nel meccanismo fondamentale che piombo alla gluconeogenesi in eccesso del fegato e con conseguente iperglicemia diabetica,„ Guo ha detto. “Questo suggerisce che HGP glucagone-mediato potrebbe essere un intervento terapeutico potenziale significativo per il controllo e la prevenzione possibile del diabete.„