Когда люди говорят о диабете, они обычно рассказывают и об инсулине. Диабет – это болезнь, от которой страдают миллионы людей во всем мире; инсулин – это гормон, помогающий контролировать это заболевание. Теперь к разговору может присоединиться третий термин: глюкагон.
Глюкагон давно считается гормоном, единственной целью которого якобы являлось противодействие эффекту инсулина. Тем не менее, Дженнифер Эсталь, исследователь в Монреальском институте клинических исследований (IRCM) и Монреальском университете, решила оспорить эту догму.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy (PNAS), ее команда описывает работу адаптивного механизма, связанного с контролем действия инсулина, показывая тем самым, что глюкагон играет в этом процессе важную роль, а потому может стать новым защитным активом.
Два противоположных гормона
Диабет возникает, когда организм больше не может накапливать глюкозу, из-за чего уровень сахара в крови становится слишком высоким. Со временем это может привести к серьезным осложнениям. Диабет считался смертельным заболеванием до 1922 года, однако затем канадские исследователи обнаружили инсулин и начали использовать его в качестве лекарства.
«Когда уровень сахара в крови становится слишком высоким, инсулин посылает сигнал организму о сохранении избытка в наших тканях в качестве дополнительного источника энергии и говорит печени прекратить производство сахара», – отметила доктор Эсталь, которая руководит Отделом исследований молекулярных механизмов диабета в IRCM. «Глюкагон, с другой стороны, приказывает печени при необходимости использовать эти резервы и производить больше сахара. Он, к примеру, активируется, во время голода или, когда организм тратит больше энергии, чем обычно (во время тренировок)».
Вместе сильнее
Из-за противоположных эффектов инсулин и глюкагон долгое время считались гормонами, противодействующими друг другу в плане отправки своего сигнала печени. Фактически, многие ученые предполагали, что глюкагон, когда он слишком активен или секретируется в излишне больших количествах, являлся фактором риска появления диабета.
В прошлом исследователи пытались разработать методы лечения, направленные на подавление эффекта глюкагона, но их последствия были непредсказуемыми. Эсталь теперь может объяснить, почему этот подход оказался безуспешным: ее команда продемонстрировала, как глюкагон способен стать защитным активом.
«Когда вы голодаете в течение определенного периода времени, например, во время сна, ваш уровень глюкагона увеличивается», – сообщила ученый. «Таким образом, ваше тело получает возможность использовать свои энергетические резервы и предотвратить снижение уровня сахара в крови, что может привести к гипогликемии, которая вызывает головокружение, замешательство и, в тяжелых случаях, кому. Мы обнаружили, что глюкагон выполняет дополнительную функцию. Он подготавливает вашу печень к новому дню, поэтому, когда вы встаете и завтракаете, она становится более восприимчивой к сигналу инсулина о прекращении выработки собственного сахара, так как организму он больше не нужен».
Наблюдая за клетками печени мышей, исследователи IRCM обнаружили, что глюкагону необходим белок под названием PGC1A для контроля ответа инсулина. «Активация PGC1A не приводила к гипергликемии, как считалось ранее – вместо этого у мышей возникал лучший ответ на инсулин», – заявила кандидат наук Орель Бесс-Патен.
«На самом деле, наличие высоких уровней глюкагона и PGC1A может оказаться полезным для организма. Без них печень реагирует менее быстро на инсулин после еды, из-за чего на нормализацию уровня сахара в крови требуется больше времени», – добавила Эсталь.
Эсталь надеется, что этот прорыв побудит исследователей поближе познакомиться с глюкагоном и PGC1A, которые в значительной степени были обесценены из-за их предполагаемых нежелательных эффектов для печени.
«Мы надеемся, что наша работа поможет определить новые терапевтические способы для лечения диабета, а также для других заболеваний, связанных с обменом веществ», – заключила Эсталь.