Ученые Института Уолтера и Элизы Холл (WEHI) обнаружили ранее неизвестный механизм регуляции сахара в организме человека, способный стать основой для принципиально новых методов лечения диабета, болезней сердца и редких наследственных расстройств. Об этом 24 апреля сообщили журнале Medical Xpress.
Справка «Известий»Что такое гликоген
Гликоген — это полисахарид, форма хранения глюкозы в организме человека и животных. Проще говоря, это «сахарный склад»: когда с едой поступает больше глюкозы, чем нужно прямо сейчас, организм упаковывает ее в гликоген и откладывает в печени и мышцах. Когда энергия снова нужна — гликоген расщепляется обратно до глюкозы. В печени он регулирует уровень сахара в крови в целом, в мышцах — служит топливом непосредственно для физической нагрузки.
Накопление гликогена лежит в основе целого ряда заболеваний: болезней накопления гликогена (группа редких наследственных расстройств, зачастую не имеющих вариантов лечения), а также диабета, ожирения, болезней печени и сердца. До сих пор не существовало терапий, способных напрямую воздействовать на молекулу гликогена.
«Мы обнаружили второй путь, по которому гликоген может напрямую регулироваться — вероятно, по требованию. Это захватывающий прорыв для людей, страдающих заболеваниями, вызванными избыточным накоплением гликогена», — заявил соруководитель исследования, профессор Дэвид Команде.
Когда организм получает сахар с едой, его избыток преобразуется в гликоген и хранится преимущественно в печени и мышцах. Этот процесс изучался столетиями и считался полностью описанным. Авторы новой работы показали, что убиквитин — белок, известный своей ролью в маркировке поврежденных протеинов для их утилизации, — способен также прикрепляться к сахарам, в том числе к гликогену. Это открытие было подтверждено на животных моделях и в клетках человека.
В ходе экспериментов исследователи наблюдали, как убиквитин прикрепляется к гликогену в печени мышей в зависимости от того, были ли животные накормлены или голодали: при голодании количество убиквитиновых меток возрастало по мере истощения запасов гликогена, что указывает на его роль в регуляции расщепления сахара.
Кроме того, искусственное усиление убиквитинирования снижало уровень гликогена в клетках. По словам первого автора работы, аспиранта Марко Йохема, метод также позволил впервые выявить убиквитинирование других метаболитов — глицерола и спермина.
Ранее, 17 января, журнал Medical Xpress сообщил, что диабет остается одним из наиболее распространенных хронических заболеваний в мире, при этом на ранних стадиях он часто развивается бессимптомно. Отсутствие своевременной диагностики повышает риск серьезных осложнений, при этом ученым известны ключевые признаки, которые могут указывать на начало заболевания.