María del Carmen Sanz Miguel, a madridi Complutense Egyetem, Ana Pérez García, IMDEA Agua, Elvira Alvarez García, a madridi Complutense Egyetem, Verónica Hurtado Carneiro, a madridi Complutense Egyetem

Amikor megeszünk egy darab kenyeret vagy egyszerű cukorkát, és meglátjuk, mi történik a vérünkben, kiderül, hogy néhány percen belül megemelkedett a glükózszint (közönségesen „cukor”). Mi történt közben? Kísérjük az ételt a túrájára, hogy megtudjuk.

cukorbetegség

Néhány perccel azután, hogy lenyeljük azt a kenyérdarabot, eléri a már megemésztett vékonybelet (a gyomron keresztül). A bélsejtek felszívják a benne lévő tápanyagokat, többek között a glükózt. És mivel ezek a sejtek közvetlen kapcsolatban állnak a keringési rendszerrel, azonnal beöntik a vérbe és a májba kerülnek. Ennek következtében a vércukor-koncentráció (glikémia) fellendül.

A következőket könnyű levezetni. A vér eljuttatja a glükózt azokhoz a szervekhez, amelyeknek szüksége van rá "üzemanyagként". Így minden funkciójuk elvégzéséhez megszerezhetik a szükséges energiát (ATP).

A probléma akkor merül fel, amikor a szervezetben a glükóz feleslege vagy hiánya patológiák kialakulásához vezet. Ezért fontos az egyensúly fenntartása. Ez a glükóz yin és yang.

A máj és a hasnyálmirigy szabályozza az ellátást

A sejtek létfontosságú funkcióik ellátásához állandó glükózellátást igényelnek. Hozzájárulása azonban nem folyamatos, csak étkezésekre korlátozódik. Hogyan lehet megoldani annak biztosítását, hogy a sejtek folyamatosan kapjanak cukrot anélkül, hogy folyamatosan étkeznének?

A különböző szervekben (többek között a májban, a hasnyálmirigyben és a hipotalamuszban) vannak sejtdetektorok, amelyek figyelemmel kísérik a glükóz elérhetőségét. Ha magas (például közvetlenül étkezés után), a máj glikogén formájában tárolhat "később", vagyis amikor kevés a glükóz. Ahogy az étkezések közötti böjt alatt vagy alvás közben történik. Ezután lebomlik, és újra glükózt kap, amelyet a vérbe bocsát ki, hogy más szervek felhasználhassák.

A küldetése ezzel nem ér véget. A máj emellett a felesleges cukrokat trigliceridekké (zsírokká) alakítja, és elősegíti azoknak a zsírszövetben történő tárolását, mint energiatartalékot. Hosszan tartó éhezés pillanataiban ezek a trigliceridek hidrolizálódnak és zsírsavakká alakulnak át, amelyek oda mennek, ahol a véren keresztül szükségük van a sejtek mitokondriumainak oxidációjára vagy lebontására, és így energiát termelnek.

A hasnyálmirigy a maga részéről nagyon fontos szerepet játszik a glükózszint egyensúlyban tartásában (glikémiás homeosztázis, tudományos szaknyelvben). A glükóz feleslegének vagy hiányának kimutatásával foglalkozik, és ennek megfelelően reagál az egyensúly helyreállítását próbáló hormonok előállításával és kiválasztásával. A legismertebb az inzulin, amely akkor emelkedik ki a vérbe, amikor a vércukorszint emelkedik, és erőteljes parancsot küld a sejteknek: "rögzítse a vércukorszintet, túl sok van, és használja fel vagy tárolja". Ennek eredményeként a vércukorszint csökken.

Éhség, jóllakottság és elhízás

Eközben az agyban a hipotalamusz szemmel tartja a glükózszintet. Ennek az agyterületnek az a fontos feladata, hogy szabályozza az étkezés mennyiségét az éhség és a jóllakottság érzésének kontrollálásával. Evés után üzenete a következő: „Sok a glükóz, ezért abba kell hagynunk az evést; Aktiválom a jóllakottság jelét ".

Figyelembe véve mindazt, amit kitettünk, könnyű kikövetkeztetni, mi történik, ha több ételt (tápanyagot) eszünk, mint amennyit "elégetünk" (energiafelhasználás). Az egyensúly kiegyensúlyozatlan, amennyire csak lehet, eltávolítjuk a keringésből a felesleges glükózt, és zsírt állítunk elő. Azonnali következménye az, hogy túlsúlyossá válunk. És ha a helyzet folytatódik, akkor az elhízás.

Néha az egyensúly kiegyensúlyozatlan lehet, mert néhány lépés, amelyet elmagyaráztunk, megváltozik. Másrészt, ha a vércukorszint még az éhezés (hiperglikémia) időszakában is magas marad, akkor a cukorbetegség létezéséről fogunk beszélni.

Az elhízás és a cukorbetegség kialakulásának molekuláris mozgatórugói

Az elhízás vagy a cukorbetegség kialakulásának szabályozására molekuláris szinten két kulcsfontosságú pont vonatkozik. Egyrészt az érzékelők, vagyis a sejtekben elrendezett molekuláris eszközök, amelyek detektálják a glükózszintet vagy a sejt energiaállapotát (ATP szintek). Ilyenek például a glükokináz (GCK), a glükóz transzporter 2 (GLUT2), az AMP-aktivált kináz (AMPK), a PAS-domén kináz (PASK) vagy a rapamicin emlőssejt-célpontja (mTOR). Másrészt helyes reakciót kell létrehozni az inzulinra, vagyis arra, hogy a sejtek képesek legyenek azonosítani és megfelelően reagálni erre a hormonra.

Sejtmembrán receptorok sorozata, valamint egy sor intracelluláris fehérje (IR, IRS, PI3K, AKT stb.) Felelős azért, hogy megfelelően reagáljunk az inzulinra. Ha a mechanizmus valamikor meghibásodik, a sejtek nem reagálnak az inzulinra, és a felesleges vércukorszintet nem távolítják el. Ez az úgynevezett inzulinrezisztencia. Ennek következménye, hogy a vércukorszint továbbra is magas és a cukorbetegség kialakul (2. típusú cukorbetegség).

2-es típusú cukorbetegség, időskorú társ

Az évek során a sejtek elöregednek, az inzulinra adott reakció molekuláris mechanizmusai romlanak, és elveszítik funkcionalitásukat, ezért gyakori az inzulinrezisztencia és a 2-es típusú cukorbetegség kialakulása. Ezért az idősek gyakori betegsége.

Akár elhízott embereknél is megelőzhető. Ezekben az esetekben az történik, hogy a zsírszövet, amely kénytelen a felesleges zsírt kapacitásán felül tárolni, hipertrófiás és megváltozott. Ennek következtében az inzulinra adott válasz csökken. Ráadásul a szövetek kevésbé hatékonyak a glükóz megkötésében és elköltésében, ami megnövekedett vércukorszinthez (hiperglikémia) és következésképpen 2-es típusú cukorbetegséghez vezet.

Nem triviális, különösen, ha figyelembe vesszük, hogy minden negyedik idősebb ember 2-es típusú cukorbetegségben szenved, továbbá a Spanyol Geriatológiai és Gerontológiai Társaság szerint a 65 év felettiek 40% -a szenved cukorbetegségben (2,12 millió). Ez egy komoly egészségügyi probléma, figyelembe véve a betegséghez kapcsolódó számos szövődményt: kardiovaszkuláris problémák, diabéteszes retinopathia, nephropathiák, diabéteszes neuropathia stb.

Kutatások a jövő megvilágítására

Évente mintegy 386 000 új cukorbetegség jelenik meg a spanyol felnőtt lakosságban. Ezért fontos a molekuláris mechanizmusok megismerésére és a glükóz- és tápanyag-érzékelők szabályozására szolgáló gyógyszerek megtervezésére irányuló vizsgálatok elvégzése.

Kutatócsoportunk pontosan ezt szenteli évek óta a Complutense Egyetemen. Konkrétan a hipotalamusz, a máj és a zsírszövet szintjén vizsgáljuk az érzékelőket és tápanyagokat, amelyek segítenek megbirkózni a világban a nagy halálozásért és morbiditásért felelős betegséggel.

A jelenlegi időkben egy új fertőző betegség került ki, amely, ha cukorbetegségben szenvedő betegeket érint, megnövekszik annak súlyossága és halálozása. Természetesen a COVID-19-re hivatkozunk. Mindkét betegség kölcsönhatásának vizsgálata szükséges és sürgős.