Transport i wykrywanie glukozy w utrzymaniu homeostazy glukozy i harmonii metabolicznej

Ostatnie dane podkreślają wagę komunikacji międzykomórkowej w utrzymywaniu prawidłowej homeostazy glukozy. Ważne sygnały przekazywane są przez hormony, cytokiny i substraty paliwowe i są wykrywane przez różne mechanizmy komórkowe. Zdolność tkanek do odczuwania i dostosowywania się do zmian w stanie metabolicznym i dostępności paliwa zmienia się w stanach oporności na insulinę, w tym na cukrzycę typu 2. W tym artykule dokonujemy przeglądu roli glukozy i jej metabolitów jako cząsteczek sygnałowych i różnorodnych mechanizmów fizjologicznych wykrywających glukozę. Wprowadzenie Częstość występowania otyłości i cukrzycy typu 2 nadal wzrasta w alarmującym tempie (1). Cukrzyca typu 2 jest złożoną chorobą prototypową, chorobą wielogenową o silnym dziedzicznym składniku, na którą duży wpływ mają również czynniki środowiskowe. zwłaszcza dieta i aktywność fizyczna. Wydaje się, że zmieniona komunikacja między tkankami i utrata zdolności adaptacji tkanek do zmieniających się stanów metabolicznych odgrywają kluczową rolę w zmienionej homeostazie glukozy, która prowadzi do rozwoju cukrzycy typu 2. Jak oświetlił McGarry, wykorzystanie wielu paliw, szczególnie lipidów, zmienia się również w cukrzycy (2). Jednak przegląd ten będzie koncentrować się na roli glukozy i jej metabolitów jako sygnałów leżących u podstaw wysoce zorkiestrowanej komunikacji typu intertissue. reguluje homeostazę glukozy. Cukrzycę zewnętrzną definiuje się klinicznie na podstawie postu lub hiperglikemii poposiłkowej lub nieprawidłowo zwiększonego wychwytu glukozy w odpowiedzi na określone obciążenie glukozą. Ta definicja kliniczna definiuje jednak stosunkowo późny etap w procesie chorobowym. Znaczne wady homeostazy glukozy i metabolizmu paliw są wykrywalne na długo przed wystąpieniem jawnej cukrzycy. Oporność na insulinę, mierzona jako upośledzona likwidacja glukozy w badaniu klamry hiperinsulinowo-euglikemicznej, jest jednym z pierwszych wykrywalnych zaburzeń i jest uważana za kardynalną cechę patofizjologiczną (3). Hiperinsulinemia na czczo jest również obecna we wczesnej fazie procesu chorobowego i uważa się, że jest ona mechanizmem kompensacyjnym utrzymującym euglikemię w ustalaniu insulinooporności (4). Czy cukrzyca występuje w przypadku trzustki. komórki nie mogą już wydzielać wystarczającej ilości insuliny, aby zrekompensować oporność na insulinę. Kelley i jego współpracownicy zaproponowali ostatnio nowy centralny konstrukt patofizjologiczny do opisania zmienionego metabolizmu związanego z insulinoopornymi i nietolerującymi glukozę stanami: pojęcie. Niestabilności metabolicznej. (5). Metabolicznie normalni ludzie mogą przystosować się do nieciągłości w dostępności i wykorzystaniu paliw obecnych w codziennym życiu, podczas gdy osoby z cukrzycą nie mogą. Nieelastyczność metaboliczna oznacza, że osoby odporne na insulinę nie są w stanie efektywnie zwiększyć wykorzystania węglowodanów, nawet gdy występują duże ilości węglowodanów. Jest to w pewnym sensie przekształcenie istoty upośledzonej tolerancji glukozy (i insulinooporności). Jednak osoby oporne na insulinę również nie zwiększają odpowiednio utleniania kwasów tłuszczowych podczas postu (6), ale pozostają zamknięte w środkowej części między węglowodanami a zużyciem paliwa w kwasach tłuszczowych, niezależnie od dostępności paliwa. Zintegrowana homeostaza paliwa opiera się na interakcjach pomiędzy licznymi tkankami w celu uporządkowania płynnego przejścia pomiędzy bardzo różnymi stanami, w tym stanem pożywienia, postem i ćwiczeniami. W jaki sposób złożone podsystemy, które regulują homeostazę glukozy w normalnym stanie regulowanym, a co nie jest w stanie wywołać stanu cukrzycowego. Wcześniej pytaliśmy o metaforyczne pytanie: Kto dyryguje orkiestrą. (7). W jakiej tkance pierwotna wada znajduje się w stanie insulinoopornym lub cukrzycowym typu 2. Przekonujące postępy w ciągu ostatnich 8 lat skłoniły nas do zmodyfikowania pytania na pytanie: w jaki sposób poszczególne instrumenty tworzą harmonię. Na przykład, podczas przejścia ze stanu spoczynku do ćwiczeń, głębokie i gwałtowne zmiany w metabolizmie paliwowym całego ciała muszą wystąpić w odpowiedzi na gwałtowny wzrost zapotrzebowania metabolicznego mięśni szkieletowych (patrz odnośnik 8). Zwiększone zapotrzebowanie na energię w mięśniach na początku ćwiczeń prawdopodobnie generuje sygnały, aby przenieść tę zmianę w fizjologii na resztę ciała. Niezmienność metaboliczna obserwowana u osób opornych na insulinę wiąże się z utratą zdolności adaptacyjnych. Co doprowadziło do utraty elastyczności. Czy to jest awaria komunikacji, a jeśli tak, to jakie sygnały poszły nie tak. W tym przeglądzie podkreślimy znaczenie metabolitów glukozy i pochodnych glukozy jako sygnałów (ryc. 1) w celu utrzymania prawidłowej homeostazy glukozy i wskaże, głównie za pomocą transgenicznych modeli myszy, jak zmiany w tych szlakach mogą zakłócać homeostazę glukozy. Rysunek 1Miernik molekularny
[hasła pokrewne: kimura chwyt, goździki właściwości lecznicze, trening pod sztuki walki ]
[przypisy: powiększone węzły chłonne w jamie brzusznej, goździki właściwości lecznicze, mleko w proszku dla dzieci ]