O nível de açúcar elevado no sangue é uma característica definidora da diabetes tipo 2 e a causa de muitas das complicações da condição, incluindo insuficiência renal, doença cardíaca, e cegueira. A maioria dos medicamentos para diabetes visam manter os níveis normais de açúcar no sangue (glicose) e evitar o açúcar elevado no sangue, controlando insulina.
Um novo estudo da Universidade de Iowa (UI), mostra que um outro posto de controle biológico, conhecido como portador de piruvato mitocondrial (MPC), é crítico para o controle da produção de glicose no fígado e poderia potencialmente ser um novo alvo de medicamentos para tratar a diabetes.
O estudo, liderado por Eric Taylor, PhD, professor assistente de UI bioquímica, e publicado 03 de setembro na revista CellMetabolism, mostra que a desativação do MPC reduz os níveis de açúcar no sangue em ratos com diabetes tipo 2.
A glicose é produzida principalmente no fígado e requer que os blocos de construção moleculares passem através de compartimentos celulares especializados chamadas mitocôndrias. As mitocôndrias usam uma pequena molécula chamada piruvato como o ponto de partida para a síntese da glicose, e o piruvato é importado para a mitocôndria através do portal MPC.
Taylor e seus colegas mostraram que a desativação do MPC em fígados de rato desliga essa importante rota de produção de glicose. No entanto, porque a glicose é um combustível celular crítico, existem mecanismos de “back-up”. Quando o MPC foi desativado no fígado do rato, um outro mecanismo de produção de glicose foi ativado para compensar. Este mecanismo alternativo utiliza moléculas de proteínas como blocos de construção para glicose.
“Essencialmente, o que se encontrou é que a ruptura da MPC faz com que o fígado se torne menos eficiente na produção de glucose e, como resultado, o fígado queima mais gordura para produzir energia, produz menos colesterol, e deixa os modelos com diabetes com menos”, explica Taylor , que também é membro da Fraternal Order of Eagles Diabetes Research Center na Universidade de Iowa. “Esta mudança global no metabolismo coincide com os resultados que seriam terapeuticamente desejáveis para as pessoas com diabetes”.
A nova pesquisa é baseada em trabalho anterior de grupo e outros de Taylor, que identificaram os genes para MPC. No novo estudo, os pesquisadores UI usar esta informação genética para interromper especificamente a atividade MPC em modelos animais. Eles descobriram que interromper MPC em ratos normais não causar baixa do açúcar no sangue, ou hipoglicemia, o que seria importante para a segurança de qualquer novo tratamento visando MPC. Em modelos de rato de diabetes de tipo 2, no entanto, a perda da actividade de MPC no fígado diminui açúcar elevado no sangue e melhora a tolerância à glucose. O estudo também sugere que a atividade MPC contribui para os níveis de excesso de produção de glicose e de açúcar no sangue em pacientes com diabetes tipo 2.
O potencial terapêutico de atacarmos a produção de glicose no fígado é apoiado pelo fato de que a metformina, o tratamento mais amplamente utilizado e padrão para a diabetes tipo 2, também diminui a síntese de glicose no fígado ao perturbar o metabolismo mitocondrial, embora os mecanismos exatos subjacentes à ação desta droga em mitocôndrias sejam controversos.
No entanto, Taylor adverte que pesquisas adicionais serão necessárias para determinar se inibição da atividade da MPC pode ser uma abordagem segura para terapias em humanos, especialmente em pessoas com altos níveis de estresse físico ou com outras complicações médicas.
A equipe planeja estender os seus estudos em células hepáticas humanas cultivadas para determinar se a desativação do MPC produz os mesmos efeitos metabólicos como visto nos estudos com ratos, e para se certificar de que a sua inibição não produza efeitos secundários perigosos.
Explorar mais: Equipe identifica proteína chave causando excesso de produção hepática de glicose no diabetes
Mais informações: hepática mitocondrial Pyruvate Transportador 1 é exigido para a regulação eficiente de Gluconeogenesis e de Corpo Inteiro homeostase da glicose, DOI:dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2015.07.027 . www.cell.com/cell-metabolism/abstract/S1550-4131(15)00390-3
Jornal de Referência: Cell Metabolism
Oferecido pela Universidade de Iowa