È stato identificato un importante marker per lo sviluppo del diabete.
I due importanti ormoni prodotti nel pancreas - glucagone e insulina – controllo corretto glucosio livelli in risposta al cibo che consumiamo. Il glucagone aumenta la produzione di glucosio epatico (HGP) e l'insulina la diminuisce. Entrambi controllano l'omeostasi della glicemia. Quando siamo a digiuno, il glucagone viene secreto dalle cellule a del pancreas per aumentare il glucosio nel sangue nel corpo al fine di proteggere il corpo da una condizione chiamata ipoglicemia in cui i livelli di glucosio nel sangue di una persona diminuiscono drasticamente e portano a sintomi. Il glucagone è coinvolto nello sviluppo dell'iperglicemia diabetica quando la produzione epatica di glucosio (HGP) è aumentata. L'insulina sopprime la produzione di glucosio attraverso la trascrizione regolare in fegato cellule. Una proteina chiamata Fattore di trascrizione Foxo1 svolge un ruolo importante nella regolazione dell'espressione dei geni e nella promozione dell'HGP aumentando l'espressione dei geni responsabili della produzione di glucosio. L'interruzione del corretto HGP è intesa come un meccanismo primario chiave per lo sviluppo del diabete di tipo 2.
In uno studio pubblicato Diabete, i ricercatori della Texas A&M University USA hanno cercato di comprendere il ruolo di Foxo1 nel modo in cui il glucagone regola l'HGP. Volevano comprendere meglio i fondamenti dell'omeostasi della glicemia e della patogenesi del diabete. Il glucagone svolge la sua funzione legandosi a un recettore GPCR, stimolando la membrana cellulare ad attivare la proteina chinasi A che quindi segnala all'espressione genica di aumentare la glicemia. I livelli di glucagone sono estremamente alti negli esseri umani con diabete e questo stimola la produzione eccessiva di HGP.
I ricercatori hanno studiato la regolazione di Foxo1 attraverso la fosforilazione, ovvero l'attaccamento di un gruppo fosforile. La fosforilazione è una parte importante della funzione proteica ed è responsabile dell'attivazione o della disattivazione di quasi il 50 percento degli enzimi presenti nel nostro corpo, regolando così la loro funzione. I ricercatori hanno utilizzato il modello di topo e l'editing genetico per generare topi Foxo1 "knock in". Foxo1 è stato stabilizzato nel fegato di topi (che erano a digiuno) quando l'insulina è diminuita e il glucagone è aumentato nel flusso sanguigno. Lo studio ha mostrato chiaramente che se il Foxo1 epatico veniva eliminato, la produzione di glucosio epatico (HGP) e la glicemia erano diminuite nei topi. Pertanto, è stato identificato per la prima volta un nuovo meccanismo in cui Foxo1 media la segnalazione del glicogeno tramite fosforilazione al fine di controllare la glicemia.
Foxo1 è un'importante proteina che funge da mediatore per vari percorsi che integrano ormoni e altre proteine per controllare la sensibilità all'insulina. Poiché sono presenti alti livelli di glucagone sia nel diabete di tipo 1 che di tipo 2, Foxo1 svolgerà un ruolo importante nel meccanismo fondamentale che porta all'iperglicemia diabetica. Lo studio suggerisce che l'HGP mediato dal glucagone può essere un potenziale intervento terapeutico per il controllo e anche una possibile prevenzione del diabete.
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Fonte (s)
Yuxin W et al. 2018. Nuovo meccanismo della fosforilazione di Foxo1 nella segnalazione del glucagone nel controllo dell'omeostasi del glucosio.Diabete. 67 (11). https://doi.org/10.2337/db18-0674
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