Przełomowego odkrycia dokonali badacze z amerykańskiego Instytutu Salka. Ponad 100 lat po odkryciu insuliny znaleźli hormon o podobnym działaniu, nazwany FGF1. Otwiera to nowe możliwości w badaniach nad metabolizmem i nowymi lekami na cukrzycę. Pracę naukową na temat działania FGF1 opublikowało czasopismo „Cell Metabolism”.
Wiele hormonów zwiększa poziom glukozy we krwi. Zmniejsza go tylko jeden
Cukier zwany glukozą jest podstawowym „paliwem” dla komórek naszego organizmu. Dociera do nich za pośrednictwem krwi. Regulacja poziomu glukozy we krwi ma ogromne znaczenie dla naszego zdrowia. Jeśli cukru będzie za mało – ten stan to hipoglikemia – czujemy się słabo i możemy stracić przytomność. Za wysoki poziom glukozy – hiperglikemia – uszkadza różne narządy i może prowadzić do śpiączki.
Nasz organizm ma mechanizmy regulujące poziom glukozy we krwi. Od razu jednak rzuca się w oczy to, jak bardzo niesymetrycznie one działają. Za podnoszenie poziomu glukozy odpowiada wiele hormonów. Są to tzw. hormony hiperglikemizujące. Należą do nich m.in.:
- wytwarzany w trzustce glukagon,
- hormon wzrostu,
- glikokortykosteroidy (np. kortyzol),
- katecholaminy (np. adrenalina).
Natomiast działanie hipoglikemizujące, czyli obniżające poziom glukozy we krwi, ma tylko jeden hormon. To insulina, którą wytwarzają komórki trzustki. Została odkryta ponad sto lat temu, w 1921 r. przez Fredericka Bantinga i Charlesa Besta. Dzięki temu uczeni zrozumieli, skąd się bierze cukrzyca i jak ją leczyć.
FGF1 to nowy hormon zmniejszający poziom cukru. Wytwarza go tkanka tłuszczowa
Na cukrzycę choruje dziś ponad 420 mln ludzi na całym świecie. Kluczowa w tej chorobie jest insulina. W cukrzycy typu 1 jej produkcja zanika i niezbędne jest podawanie pacjentom syntetycznego hormonu. W cukrzycy typu 2 komórki organizmu słabiej reagują na insulinę – to tzw. insulinooporność. Terapie mają przywrócić komórkom wrażliwość na ten hormon.
Tym bardziej rewolucyjne wydaje się odkrycie zespołu z Instytutu Salka. Uczeni twierdzą bowiem, że odkryli nowy hormon hipoglikemizujący. To FGF1, czyli czynnik wzrostu fibroblastów (fibroblast growth factor). Działa on podobnie jak insulina, wpływając na metabolizm tłuszczów (lipolizę). Efektem tego działania jest obniżenie poziomu glukozy we krwi.
FGF1 powstaje w tkance tłuszczowej. Wpływa na wytwarzanie glukozy w wątrobie, podobnie jak insulina. Po raz pierwszy wyodrębniono ten hormon w 1975 r. Od pewnego czasu było wiadomo, że wpływa on na poziom cukru. Nie wiadomo jednak było dokładnie, jak to robi.
– Znalezienie drugiego oprócz insuliny hormonu, który hamuje lipolizę i obniża poziom glukozy to przełom w badaniach. Mamy nowego gracza, który pomoże nam lepiej zrozumieć metabolizm – komentuje prof. Ronald Evans, jeden z autorów odkrycia.
Odkrycie FGF1 może pomóc w opracowaniu nowych terapii dla chorych na cukrzycę
Co ważne, naukowcy odkryli, że FGF1 obniża poziom cukru, korzystając z innego mechanizmu biochemicznego niż insulina. FGF1 działa za pośrednictwem enzymu PDE4, podczas gdy insulina wpływa na enzym PDE3B.
– To równoległy, ale osobny szlak metaboliczny. W cukrzycy organizm często przestaje reagować na insulinę. Skoro jednak FGF1 wykorzystuje inny mechanizm, może obniżać poziom glukozy u pacjentów z insulinoopornością – wyjaśnia dr Gencer Sancar, jeden z autorów badań.
Odkrycie daje szansę na nowe leki na cukrzycę, zwłaszcza typu 2. Jednak, jak przyznają sami odkrywcy, wymaga to jeszcze wielu dalszych badań. FGF1 jest hormonem peptydowym, podobnie jak insulina. Jest od niej jednak trzykrotnie większy, bo składa się ze 150 aminokwasów. W terapii zapewne lepiej byłoby stosować związek chemiczny o prostszej budowie.
Źródła: Salk Institute, Cell Metabolism.