- Исследователи обнаружили повышенный уровень митохондриального белка Miro1 в скелетных мышцах людей с диабетом 2 типа, что потенциально ухудшает реакцию мышц на инсулин.
- В доклинических моделях устранение белка улучшило чувствительность мышц к инсулину, что позволяет предположить, что Miro1 может стать потенциальной мишенью для будущих методов лечения диабета.
- В рандомизированном контролируемом исследовании с участием людей с ожирением и диабетом 2 типа аэробные упражнения снижали уровень Miro1 в мышцах, улучшали чувствительность к инсулину и способность мышц вырабатывать энергию.
- Полученные данные дают новое представление о механизмах, лежащих в основе резистентности к инсулину, однако необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, может ли Miro1 стать подходящей мишенью для лечения диабета.
Инсулинорезистентность возникает, когда клетки организма не реагируют эффективно на инсулин, тогда как чувствительность к инсулину показывает, насколько эффективно клетки реагируют на гормон.
При диабете 2 типа резистентность к инсулину может привести к тому, что поджелудочная железа будет производить больше инсулина для компенсации. Со временем он может перестать вырабатывать достаточное количество инсулина для регулирования уровня глюкозы в крови, что может способствовать развитию и прогрессированию диабета 2 типа.
Теперь исследования показывают, что белок, известный как митохондриальная Rho GTPase 1 (Miro1), обнаруживается в повышенных количествах в скелетных мышцах людей с диабетом 2 типа и может напрямую ухудшать чувствительность к инсулину.
Исследование, опубликованное в
Полученные результаты могут помочь исследователям лучше понять биологические механизмы, лежащие в основе резистентности к инсулину, и определить потенциальные цели для будущих методов лечения. Однако необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить, может ли прямое воздействие на Miro1 привести к эффективному лечению людей с диабетом 2 типа.
Miro1 может играть активную роль в резистентности к инсулину
Miro1 — это белок, обнаруженный на внешней мембране митохондрий — структур внутри клеток, производящих энергию. Исследования показывают, что белок может играть роль в резистентности к инсулину, влияя на то, как клетки скелетных мышц реагируют на инсулин.
«Это исследование показывает, что чрезмерное накопление Miro1 в скелетных мышцах может влиять на способность мышц эффективно реагировать на инсулин», — объяснил Опель Бейкер, MBChB, врач общей практики в клинике Мэйфилд, который не участвовал в исследовании. Медицинские новости сегодня.
«Обычно инсулин активирует сигнальный путь, включающий белок под названием AKT, который помогает перемещать белки-переносчики глюкозы, известные как GLUT4, к поверхности мышечных клеток, чтобы глюкоза могла проникнуть в них. У людей с диабетом 2 типа этот сигнальный процесс, по-видимому, нарушается, что позволяет Miro1 накапливаться и потенциально еще больше ухудшать усвоение глюкозы».
— Опель Бейкер, МБЧБ
Чтобы понять его роль в развитии диабета, исследователи исследовали белок в клетках, на доклинических моделях и на людях, живущих с диабетом 2 типа, что позволило им изучить влияние Miro1 на мышечную функцию от клеточного уровня до его потенциального значения при диабете.
Примечательно, что команда обнаружила, что Miro1 накапливается в скелетных мышцах людей с диабетом 2 типа, и этот белок может напрямую способствовать нарушению чувствительности к инсулину. Они также обнаружили, что удаление Miro1 восстанавливало реакцию мышц на инсулин в доклинических моделях, что позволяет предположить, что белок может играть активную роль в резистентности к инсулину, а не просто быть связанным с ним.
«Исследователи обнаружили, что накопление Miro1 связано с дефектной передачей сигналов инсулина, в частности, с уменьшением движения активированной AKT в митохондрии и меньшим взаимодействием между AKT и Miro1», — сказал Бейкер. МНТ.
Инсулин регулирует уровень Миро1
«Это говорит о том, что инсулин обычно помогает регулировать уровень Miro1, но этот процесс нарушается при диабете 2 типа. Избыток Miro1 может способствовать нарушению функции митохондрий, снижению способности вырабатывать энергию и нарушению поглощения глюкозы мышечными клетками. Однако точные механизмы все еще требуют дальнейшего изучения, и накопление Miro1 может быть как следствием резистентности к инсулину, так и способствовать ее прогрессированию».
— Опель Бейкер, МБЧБ
Физические упражнения могут снизить уровень Миро1 у людей с диабетом 2 типа
Исследователи также исследовали, влияют ли физические упражнения на уровень Miro1 в скелетных мышцах, используя данные рандомизированного контролируемого исследования с участием людей с ожирением и диабетом 2 типа. Участники исследования получали либо аэробные упражнения, либо стандартную медицинскую помощь.
У участников группы упражнений наблюдалось снижение уровня Miro1 в мышцах, а также улучшение чувствительности к инсулину и выработки мышечной энергии, что позволяет предположить, что изменения в Miro1 могут быть одним из биологических механизмов, лежащих в основе метаболических преимуществ упражнений.
Однако результаты не доказывают, что снижение Miro1 является исключительно ответственным за улучшение чувствительности к инсулину. Физические упражнения влияют на многочисленные процессы, связанные с регуляцией уровня глюкозы, работой мышц и энергетическим обменом.
Тем не менее, исследование дает потенциально новое объяснение некоторых положительных эффектов физической активности у людей с диабетом 2 типа.
Может ли Miro1 стать мишенью для будущих методов лечения диабета?
Результаты показывают, что лечение, направленное на активность Miro1 или его накопление, может улучшить чувствительность к инсулину. Исследование Miro1 в клеточных экспериментах, доклинических моделях и исследованиях на людях идентифицирует Miro1 как потенциальную терапевтическую мишень и дает дальнейшее понимание взаимосвязи между мышечной функцией, резистентностью к инсулину и физическими упражнениями.
Выводы особенно актуальны, поскольку
Однако результаты не указывают на то, что лечение, нацеленное на Miro1, обязательно будет безопасным и эффективным для людей.
Дальнейшие исследования должны будут определить, как Miro1 способствует резистентности к инсулину, можно ли нацелить его эффекты терапевтически, и какие потенциальные преимущества или риски может иметь этот подход.
Что эти результаты означают для людей с диабетом 2 типа?
Исследование предлагает многообещающее направление для будущих исследований диабета 2 типа, но не меняет текущие рекомендации по лечению. Аэробные упражнения остаются важной частью лечения диабета для многих людей, наряду с соответствующей медицинской помощью, диетическими мерами и лечением, когда это необходимо.
Наблюдаемое снижение уровня Miro1 после физических упражнений может помочь исследователям понять еще один способ, которым физическая активность улучшает чувствительность к инсулину. Однако исследование не установило, что непосредственное измерение или снижение уровня Miro1 улучшит клинические результаты.
«Результаты предлагают потенциальное объяснение того, почему физические упражнения улучшают регуляцию уровня глюкозы в крови, помимо простого увеличения количества глюкозы, используемой мышцами во время физической активности», — отметил Бейкер. «В течение 12 недель упражнений участники с ожирением и диабетом 2 типа показали снижение накопления Miro1 в мышцах наряду с улучшением чувствительности к инсулину и функции митохондрий».
«Таким образом, упражнения могут помочь восстановить реакцию мышечных клеток на инсулин за счет улучшения здоровья митохондрий и сигнальных процессов, которые регулируют поглощение глюкозы», — объяснил он. «Это дает дальнейшее понимание биологических механизмов, лежащих в основе установленных метаболических преимуществ упражнений, хотя исследование не доказывает, что снижение уровня Miro1 является единственной причиной этих улучшений».
Результаты также подчеркивают важность изучения диабета на нескольких уровнях: от молекулярных процессов, происходящих внутри клеток, до последствий вмешательств у людей. На данный момент Miro1 представляет собой скорее потенциальную терапевтическую мишень, чем признанный метод лечения.
«Ключевая идея заключается в том, что физические упражнения могут помочь улучшить основную метаболическую функцию скелетных мышц, делая их более чувствительными к инсулину, а не просто сжигать калории или временно использовать глюкозу. Эти результаты укрепляют наше понимание того, как регулярная физическая активность может способствовать лучшему контролю глюкозы и здоровью митохондрий».
— Опель Бейкер, МБЧБ
«Однако это не повод менять текущие рекомендации по лечению», — сказал Бейкер.
«Люди, живущие с диабетом 2 типа, должны продолжать следовать персональным советам по физической активности, лекарствам и питанию от своей медицинской команды. Исследование также не устанавливает новых рецептов физических упражнений и не показывает, что тестирование Miro1 или таргетное лечение в настоящее время уместны в клинической практике», — заключил он.