Neues Licht in der Forschung zum metabolischen Syndrom

Eine Gruppe von Studenten entdeckte eine unerwartete Verbindung zwischenEnergiewährung "Von den Zellen (ein Molekül genannt ATP ) und Insulinresistenz, die Grundlage des metabolischen Syndroms, eines der wichtigsten Probleme der öffentlichen Gesundheit.

Letzteres ist eine Reihe von Erkrankungen wie Bauchdecken, Insulinresistenz oder Typ-2-Diabetes, Hypertonie und verändert Blutlipide oder "hoher Cholesterinspiegel", sagte umgangssprachlich Antonio Velázquez Arellano von der Abteilung für Genetik der Ernährung des Biomedical Research Institute (IIBm) der UNAM mit Sitz in Nationales Institut für Pädiatrieund wer koordiniert die Forschungsgruppe.

Diese gesundheitlichen Probleme treten zunehmend auf häufig "In der Bevölkerung" "so, dass es nicht unwahrscheinlich ist, dass eine Person mehrere von ihnen oder alle gleichzeitig erleidet", erklärte der Wissenschaftler.

Unter den Hormonen, die es gibt, sind alle wichtig Insulin es ist eines der herausragendsten; Dies ist von grundlegender Bedeutung, da es die Funktion hat, die Verwendung aufgenommener Lebensmittel zu fördern. Obwohl es mit verbunden ist Zucker hat auch mit der Verwendung von zu tun Fette und Proteine . "Es wirkt außerhalb der Zellen, verbindet sich mit einem" Rezeptor ", der sich wie der Schlüssel in einer Schleuse auf der Oberfläche der Zellmembran befindet, und löst damit eine Reihe von Prozessen aus, die die korrekte Verwendung von Lebensmitteln ermöglichen." er deutete an.

Bei Typ-1-Diabetes wird Insulin aufgrund der Zerstörung der Betazellen der Pankreasinseln durch eine Kombination von nicht gebildet Virus und Faktoren immunologisch .

Im Gegensatz dazu ist bei Typ-2-Diabetes, das in der mexikanischen Bevölkerung vorherrscht, das Hormon vorhanden; In normalen Mengen verursacht es jedoch nicht die entsprechenden Wirkungen, und die Bauchspeicheldrüse muss sie in größerer Menge produzieren. Daher ist unter diesen Bedingungen Zellen sie sind "resistent gegen Insulin ”.

Das Problem ist sehr gravierend, weil früher oder später die Anpassungsmechanismen unzureichend sind und die Person dazu wird Diabetiker . Auch der Stoffwechsel der Lipide ; Die verschiedenen Arten von Fetten leiden unter einem Ungleichgewicht, und schließlich treten Arteriosklerose sowie die anderen Komponenten des metabolischen Syndroms auf.

 

Der Fund

Velázquez Arellano ist seit Jahren an einem Vitamin namens interessiert Biotin , in Lebensmitteln wie Getreide enthalten. "Wir haben mit angefangen genetische Studien Dann haben wir analysiert, wie er bei unterernährten Kindern war, und danach haben wir versucht zu definieren, was passiert, falls nötig. "

Im Jahr 2001 entdeckte er unbeabsichtigt, dass die Biotin Kontrollproteine ​​genannt Carboxylasen , mit dem es am ordnungsgemäßen Funktionieren teilnimmt zellular . Aber es hat auch eine "völlig rätselhafte" Funktion: die Steuerung einer bestimmten Anzahl von Gene , die anscheinend nichts mit ihrem eigenen zu tun haben Biotin .

Um dieses Geheimnis zu verstehen, ist der Gewinner von Königin Sofia Award beseitigte diese Komponente auf drei völlig verschiedene, in der Evolution getrennte Organismen: die Hefe Saccharomyces cerevisiae, einzelliger Organismus zur Herstellung von Brot, Bier und Weinen verwendet; der Wurm Caenorhabditis elegansund die Ratte.

"Bei allen von uns haben wir dasselbe beobachtet: wenn wir das entfernt haben Biotin , der Stoffwechsel änderte sich, als ob es keine Glukose gab, obwohl wir ihnen reichlich Zucker gaben. Mit anderen Worten, ohne dass die Zellen aufhören zu merken, dass sie genug metabolischen "Brennstoff" haben, und nutzen sie die "Reserven" der als Fettsäuren gespeicherten Energie. Es ist, als würden wir anstelle des Gehalts zum Kauf von Lebensmitteln und Medikamenten unsere Einsparungen für diese Ausgaben verwenden. "

Aber nicht nur das. Die Proteine , die wirklich die Struktur unseres Körpers bilden und sehr wertvoll sind, werden zerstört, um Neues zu schaffen Glukose . "Dies wäre so, als würden wir zusätzlich zu keinem guten Gehalt unsere Einsparungen verschwenden, um den täglichen Bedarf zu decken."

Antonio Velázquez und sein Team nahmen andere Messungen vor und kamen zu einem Ergebnis, das Licht zu bringen schien, um dieses scheinbare Paradoxon zu lösen.

Die Zelle nutzt die benötigte Energie über ein Molekül Adenosintriphosphat (ATP).Bei der Verwendung von Glukose wird die darin enthaltene Energie auf die Glukose übertragen ATP und dann kann es von der Zelle verwendet werden. Es ist, als würde man Pesos für Dollar wechseln, um außerhalb des Landes zu reisen.

"Wir fanden ein Defizit von ATP wenn wir das entfernen Biotin . Dieser Befund deutete darauf hin, dass die Zelle die Glukoseenergie nicht ändern kann, wenn dies fehlt ATP ; Obwohl wir genügend Glukose zur Verfügung gestellt hatten, verfügten die Zellen nicht über nützliche Energie. Das heißt, Sie können die Pesos nicht für Dollar wechseln ", erklärte er.

In den Zellen befindet sich ein Detektor ATP , ein Enzym mit der Abkürzung AMPK und das aktiviert wird, wenn Energie fehlt. "Obwohl es Glukose gab, fanden wir AMPK hochaktiv", weil eine der bekannten Funktionen von Biotin darin besteht, die korrekte Verwendung von Glukose zu unterstützen; dieser Zucker wird nicht verwendet.

Dann warnt die AMPK vor dem Energiemangel und diese Information, "Jetzt wissen wir es", wird an die übermittelt Genom der Zelle und es ändert die Funktion von Gene so dass die Organismus sich den neuen Umständen anpassen, sagte der Student.

Die Nachricht, dass die Genom (mittels der sogenannten Transduktions- oder Signalübertragungswege) ist, dass nicht genug Energie vorhanden ist, diese Informationen jedoch auch als scheinbarer Glukosemangel interpretiert werden (obwohl genug vorhanden ist). Dann die zellularer Betrieb und die "Einsparungen" fangen an, verwendet zu werden.

Velázquez dachte, dass dies dem Widerstand sehr ähnlich ist Insulin . Diejenigen, die darunter leiden oder bereits an Diabetes leiden, haben eine Menge davon Glukose in der Blut ; Ihre Zellen verhalten sich jedoch so, als hätten sie es nicht und nutzen es nicht aus.

Das Konzept, das wir vorschlagen, lautet: Wenn es ein Energiedefizit gibt, ATP (aus verschiedenen Gründen, in diesem Fall mangels Biotins) werden diese Informationen an die Gene weitergegeben; die Genom deutet zweifelsohne den Mangel an Energie als Mangel an Glukose und die Resistenz gegen Insulin , die Grundlage des metabolischen Syndroms, war der Gewinner des Nationaler Preis für öffentliche Gesundheit .

Vorher habe niemand gedacht, dass zelluläre Energie mit diesen gesundheitlichen Problemen zu tun habe. Diese Untersuchung ergab sich, als versucht wurde, das Rätsel zu lösen, warum Biotin neben seinen bekannten Funktionen einige Gene steuert, die anscheinend nichts damit zu tun haben.

Daraus resultieren Ergebnisse, aus denen sich wahrscheinlich nützliche Anwendungen für nationale Probleme wie Diabetes und metabolisches Syndrom ergeben werden.

In diesem Abenteuer Velázquez Arellano wird von einer Gruppe von Wissenschaftlern des IIBm selbst und des Instituts für Zellphysiologie begleitet; des Zentrums für Forschung und fortgeschrittene Studien des IPN; der Nationalen Institute für Pädiatrie, der medizinischen Wissenschaften und Ernährung Salvador Zubirán sowie Kinderkrankenhäusern in Philadelphia und Henry Ford in Detroit.

Quelle: Generaldirektion für soziale Kommunikation (DGCS) UNAM. Pressemitteilung der UNAM-DGCS-286


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