Transport i wykrywanie glukozy w utrzymaniu homeostazy glukozy i harmonii metabolicznej ad 5

Odczuwanie neuronalnej glukozy od dawna jest zaangażowane w regulację zależnych od układu nerwowego zmian w homeostazie glukozy, szczególnie w odpowiedzi przeciw hipoglikemii (35, 36). Seino i współpracownicy wykazali, że brak funkcjonalnych kanałów KATP w wyniku nokautu podjednostki Kir6.2 kompleksu kanałowego znosi reaktywność glukozową podwzgórzowych neuronów podwzgórzowych i jest związany z utratą wydzielania glukagonu w odpowiedzi na neuroglikopenię (37). Podczas gdy wykrywanie glukozy za pośrednictwem K ATP wydaje się działać w niektórych neuronach reagujących na glukozę, nie wszystkie neurony reagujące na glukozę wymagają kanałów K ATP do wykrywania glukozy. Na przykład niedobór Kir6.2 nie znosi indukowanego glukozą pobudzenia neuronów wyczuwających glukozę w łukowatym jądrze (38). Niedawno Rossetti i współpracownicy wykazali, że w obecności podstawowych (niskich fizjologicznych) poziomów insuliny, infuzja glukozy przez infuzję icv u szczurów bezpośrednio hamuje endogenne wytwarzanie glukozy bez jakichkolwiek wykrywalnych zmian w hormonach glukozowych (39). Tłumiące działanie glukozy wewnątrzmózgowej na endogenne wytwarzanie glukozy może być zahamowane przez podawanie icv blokera kanałów K ATP glibenklamidu, co sugeruje ten sam czujnik glukozy, który odgrywa kluczową rolę w homeostazie glukozy w. komórka może odgrywać podobną rolę w podwzgórzu (39). Kanały KATP wyczuwają glukozę poprzez zmiany w stanie energii komórkowej, ale nie są one wyłącznym komórkowym mechanizmem wyczuwającym stan energii. Kinaza białkowa aktywowana AMP (AMPK) jest wszechobecnym, zachowanym ewolucyjnie czujnikiem stanu energii komórkowej, który jest aktywowany przez wzrost w komórkowym stosunku AMP / ATP (40) (Figura 1). AMPK, po aktywacji, fosforyluje zróżnicowany zestaw enzymów i zmienia ekspresję licznych genów, co powoduje zwiększoną dostępność energii i hamowanie procesów pochłaniających energię w komórce. W niektórych tkankach i sytuacjach AMPK może również działać jako czujnik glukozy. Napięcie energetyczne (np. Zubożenie ATP) spowodowane ćwiczeniami w mięśniach szkieletowych prowadzi do aktywacji AMPK, która sprzyja utlenianiu kwasów tłuszczowych (41) i może przyczyniać się do zwiększenia poboru glukozy niezależnej od insuliny (ryc. i 2), chociaż pozostaje to kontrowersyjne ( 42). Ostatnio aktywność AMPK jest związana z wykrywaniem glukozy w podwzgórzu i pośredniczeniem w odpowiedzi przeciwregulacyjnej na hipoglikemię wywoływaną przez insulinę (Figura 2) (43, 44). Ryc. 2 Badanie wyczuwania glukozy i komunikacja. Glukoza jest wyczuwalna w wielu tkankach i typach komórek, w tym w podwzgórzu, hepatocytach, czujniku hepatoportalnym, wysepkach trzustkowych i prawdopodobnie tkance mięśniowej i tłuszczowej, z których każda komunikuje się z innymi tkankami poprzez hormony, szlaki nerwowe lub zmiany w wykorzystaniu substratu . Różowe linie reprezentują mediowaną przez neurony komunikację. Czarne linie reprezentują komunikację za pośrednictwem glukozy lub hormonów. Sirtuin 1. Status redoks komórki, odzwierciedlony przez stosunek mleczan / pirogronian, może być regulowany niezależnie od statusu energetycznego (45). Sirtuin (SIRT1), ssaczego homologa zależnej od NAD + deacetylazy histonowej Sir2, która reguluje długość życia w Saccharomyces cerevisiae i Caenorhabditis elegans w odpowiedzi na spożycie kalorii, ostatnio okazał się odgrywać kluczową rolę w regulowaniu szlaków glukoneogennych i glikolitycznych we krwi. wątroba myszy. Zwiększono leczenie pierwotnych hepatocytów pirogronianem i zmniejszono poziom glukozy, poziom białka SIRT1 (46) (Figura 1). Mechanizm pośredniczący w wykrywaniu glukozy / pirogronianu jest niepewny, chociaż wynikająca z tego zmiana poziomów białka SIRT1 jest posttransskrypcyjna. Kombinacja zwiększonych poziomów białka SIRT1 wraz ze zwiększoną akumulacją NAD + w głodzonych wątrobach stymuluje deacetylację PPARy z udziałem SIRT1, koaktywator 1. (PGC-1 a), który zwiększa ekspresję enzymów glukoneogennych specyficznie, bez wpływu na regulowane geny mitochondrialne PGC-1 (46). Zmiany transkrypcyjne pośredniczone przez SIRT1 / PGC-1. szlak może wpływać na wątrobową produkcję glukozy w perspektywie średnio- i długoterminowej, ale wątroba może również autoregulować wytwarzanie glukozy w odpowiedzi na obciążenie glukozą w krótkim okresie czasu (patrz odnośnik 47). Na przykład, hiperglikemia powoduje 60% redukcję wyjściowej glukozy we krwi w ciągu 30 minut u przytomnego 36-godzinnego psa na czczo, w ustawieniu podstawowych poziomów insuliny i glukagonu (48, 49). Wydajność glukozy wątrobowej jest określana przez wskaźniki glikogenolizy netto, glukoneogenezy i cyklu glukozowego (bezcelowe cykliczne przechodzenie między glukozą a glukozo-6-fosforanem)
[więcej w: nr na pogotowie ratunkowe, najlepsza odzywka do rzes, koszt rezonansu magnetycznego ]
[przypisy: ankos zapasy warszawa, trening pod sztuki walki, techniki mma ]