Opisano molekularny związek między wysokim cukrem i zespołem metabolicznym

| Medycyna
Partha Banerjee/Johns Hopkins Medicine

Naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa odkryli związek przyczynowo-skutkowy między wysokim stężeniem glukozy a zaburzeniem pracy mitochondriów.

Cukier sam w sobie nie jest toksyczny, pozostawało więc tajemnicą, czemu wysoki poziom glukozy ma tak głęboki wpływ na organizm. Odpowiedź wydaje się taka, że duże jej stężenie zaburza aktywność cząsteczki, która bierze udział w licznych procesach wewnątrzkomórkowych - opowiada dr Gerald Hart.

Wcześniejsze eksperymenty innych grup badawczych wykazały, że wysoki poziom glukozy w nieleczonej cukrzycy oddziałuje na aktywność mitochondriów. By dowiedzieć się czemu, dr Partha Banerjee porównywał enzymy mitochondrialne z serc szczurów z i bez cukrzycy. Przyglądał się różnicom w poziomie 2 enzymów: β-N-acetyloglukozaminylotransferazy (O-GlcNAc transferazy, OGT), enzymu odpowiedzialnego za katalityczne przyłączenie reszt O-GlcNAc, oraz β-N-acetylo-D-glukozaminidazy (OGA), która reszty te odłącza. Jak wyjaśniają naukowcy, glikozylacja, bo tym procesie mówimy, polega na przyłączeniu pojedynczych reszt β-N-acetylo-D glukozaminy do reszt seryny lub treoniny polipeptydu wiązaniem O-glikozydowym (O-GlcNAc).

Naukowiec zauważył, że w mitochondriach gryzoni z cukrzycą występował wyższy poziom OGT, zaś poziom OGA był obniżony.

Domyślaliśmy się, że poziomy enzymów będą w cukrzycy inne, ale nie spodziewaliśmy się tak dużych różnic - zaznacza Banerjee.

Amerykanie stwierdzili również, że w mitochondriach zwierząt z cukrzycą inna jest sama lokalizacja jednego z tych enzymów. Zwykle kompleksy enzymów są osadzone w błonie, lecz w tym przypadku większość OGT migruje do wnętrza organelli.

Zmiany w aktywności dot. O-GlcNAc sprawiają, że wytwarzanie energii jest mniej wydajne. Mitochondria produkują przez to więcej ciepła, co prowadzi do uszkodzenia różnych cząsteczek. Wątroba uruchamia proces neutralizowania wolnych rodników, który wiąże się wytwarzaniem glukozy. W efekcie poziom cukru jeszcze bardziej się podnosi.

mitochondria enzymy OGT OGA GlcNAc produkcja energii ciepło glukoza cukier cukrzyca Gerald Hart Partha Banerjee