Nowe cele terapeutyczne w cukrzycy typu 2: mitochondria i enzymy DUB
Czy fragmentacja mitochondriów ratuje mięśnie przed skutkami cukrzycy typu 2?
Naukowcy z Pennington Biomedical Research Center ujawnili kluczowe mechanizmy, które wiążą zaburzenia dynamiki mitochondrialnej i mechanizmy kontroli jakości w mięśniach szkieletowych z insulinoopornością u pacjentów z cukrzycą typu 2 (T2D). Wyniki badania opublikowanego w czasopiśmie Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle pod tytułem „Deubiquitinating Enzymes Regulate Skeletal Muscle Mitochondrial Quality Control and Insulin Sensitivity in Patients with Type 2 Diabetes” rzucają nowe światło na molekularne podłoże tej choroby.
Znaczenie enzymów deubikwitynujących (DUB)
Zespół badawczy pod kierownictwem dr. Johna Kirwana, dyrektora wykonawczego Pennington Biomedical, skupił się na roli enzymów deubikwitynujących (DUB) w regulacji dynamiki mitochondriów w mięśniach szkieletowych. Badania wykazały, że w przypadku upośledzenia autofagii mitochondrialnej (mitofagii), proces fragmentacji mitochondriów może służyć jako alternatywny mechanizm utrzymania jakości organelli komórkowych w T2D. To adaptacyjne zjawisko może kompensować dysfunkcję mitofagii i pozwalać na częściowe zachowanie funkcji mitochondriów.
Nadaktywność DRP1 i rola DUB w patogenezie
U pacjentów z cukrzycą typu 2 zaobserwowano mniejszą liczbę zdrowych mitochondriów, co powiązano z nadmierną aktywnością białka DRP1 (dynamin-related protein 1). Równocześnie enzymy DUB zakłócają proces usuwania uszkodzonych mitochondriów, co dodatkowo utrudnia wykorzystanie glukozy przez mięśnie – kluczowy problem w cukrzycy.
Nowe możliwości terapeutyczne
Wyniki tego badania pogłębiają rozumienie, w jaki sposób zaburzenia dynamiki i kontroli jakości mitochondriów wpływają na insulinooporność mięśniową. Sugerują również, że inhibitory enzymów DUB mogą stać się przyszłościowym celem terapeutycznym w zapobieganiu i leczeniu T2D.
„Nasze badania pokazują, że gdy naturalne procesy oczyszczania uszkodzonych mitochondriów nie działają prawidłowo, komórki próbują kompensować to przez fragmentację tych organelli” – powiedział dr Kirwan. „To alternatywne podejście pomaga mięśniom funkcjonować mimo metabolicznych wyzwań związanych z cukrzycą typu 2. Nasze odkrycia podkreślają złożoną zależność między mitochondriami a insuliną i mogą stanowić podstawę do opracowania nowych terapii metabolicznych”.
Znaczenie badania i wsparcie instytucjonalne
Badanie przeprowadzono przy udziale zespołu z Laboratorium Fizjologii Zintegrowanej i Medycyny Molekularnej Pennington Biomedical. Prace sfinansowano m.in. ze środków National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (R01 DK108089), National Institute of General Medical Sciences (U54 GM104940) oraz Cleveland Clinic (UL1 RR024989). Wsparcie infrastrukturalne zapewniły również granty NIH: P30GM118430, P20GM135002 i P30DK072476. Dr W.S.D. otrzymał także indywidualne wsparcie od National Institute of Aging (K99AG083239-01).
Więcej informacji można znaleźć na stronie: www.pbrc.edu.
Źródło: Pennington Biomedical Research Center, Journal of Cachexia Sarcopenia and Muscle
DOI: 10.1002/jcsm.13763
