Инсулин является наиболее мощным физиологическим анаболическим агентом для строительства тканей и накопления энергии, способствует накоплению и синтезу липидов, белков и углеводов, а также препятствует их распаду и высвобождению в систему кровообращения. Он также играет важную роль в стимулировании поступления глюкозы в мышечные ткани, где глюкоза метаболизируется и удаляется из крови после еды. Но существуют пробелы в понимании точных молекулярных механизмов, с помощью которых инсулин регулирует поглощение глюкозы жировыми и мышечными клетками.
Исследовательская группа под руководством к.б.н. Ассии Шишевой.D., профессор физиологии медицинского факультета Государственного университета Уэйна сделал прорыв в разработке молекулы, которая может дать больше ответов на эту загадку.
Консервативный фосфолипидный фермент PIKfyve был обнаружен в лаборатории Шишевой в 1999 году. Основываясь на исследованиях культивированных клеток, лаборатория установила причастность PIKfyve к регулируемой инсулином активации транспорта глюкозы, что привело к разработке уникальной мышиной модели с абляцией или удалением PIKfyve в мышцах (MPlfKO), ткани, ответственной за большинство постпрандиального удаления глюкозы.
В недавней статье Шишева, "Специфичное для мышц распределение гена PIKfyve вызывает непереносимость глюкозы, инсулинорезистентность, ожирение и гиперинсулинемию, но не переключение типа мышечных волокон," опубликовано в Интернете в Американском журнале физиологии – эндокринологии и метаболизма, Шишева и ее исследовательская группа охарактеризовали, демонстрирует ли эта новая модель метаболические дефекты.
"Наша команда обнаружила поразительный метаболический фенотип у мышей MPIfKO, состоящий из непереносимости глюкозы и инсулинорезистентности в раннем возрасте и на нормальной диете," сказала Шишева, жительница Royal Oak. "Мы также обнаружили, что PIKfyve необходим для нормальной передачи сигналов инсулина к GLUT4 / транспорту глюкозы в мышцах, и предоставили первые доказательства in vivo центральной роли PIKfyve в механизмах, регулирующих здоровые уровни глюкозы в крови или гомеостаз глюкозы."
Кроме того, исследовательская группа обнаружила, что эти метаболические нарушения сопровождаются повышенным содержанием животного жира (ожирение) и повышенным уровнем инсулина (гиперинсулинемия), но не аномальным количеством липидов или холестерина в крови (дислипидемия).
"Комбинированный фенотип, проявляемый мышами MPlfKO, точно воспроизводит набор типичных признаков предиабета человека, включая системную непереносимость глюкозы и инсулинорезистентность, гиперинсулинемию и повышенное висцеральное ожирение без дислипидемии," сказала Шишева.
"Таким образом, наша модель на мышах, помимо предоставления новых механизмов инсулинорезистентности, представляет собой ценный инструмент для изучения новых доклинических стратегий для улучшения лечения лиц с преддиабетом."