Ако балансът на глюкозата в кръвта е небалансиран, по излишък или по подразбиране, се развиват патологии, като затлъстяване и диабет, отговорни за високата смъртност и заболеваемост

Споделете статията

Затлъстяване и диабет: Ин и Ян на глюкоза ADragan/Shutterstock

Nueva España

Когато изядем парче хляб или обикновен бонбон и видим какво се случва в кръвта ни, се оказва, че след няколко минути нивата на глюкозата ни (обикновено наричани „захар“) са се повишили. Какво се е случило междувременно? Нека придружим храната по време на обиколката й, за да разберем.

Няколко минути след като погълнем това парче хляб, то достига до вече усвоеното тънко черво (през стомаха). Чревните клетки абсорбират съдържащите се в него хранителни вещества, сред които е глюкозата. И тъй като тези клетки са в пряк контакт с кръвоносната система, те незабавно изтичат в кръвта и отиват в черния дроб. В резултат на това концентрацията на глюкоза в кръвта (гликемия) се увеличава.

Това, което следва, е лесно да се изведе. Кръвта пренася глюкоза до органите, които се нуждаят от нея като „гориво“. По този начин те могат да получат необходимата енергия (АТФ), за да изпълняват всичките си функции.

Проблемът възниква, когато излишъкът или дефицитът на глюкоза в организма води до развитие на патологии. Оттук и важността да поддържате баланса си. Това е ин и ян на глюкозата.

Черният дроб и панкреасът контролират снабдяването

Клетките се нуждаят от постоянен запас от глюкоза, за да изпълняват жизнените си функции. Приносът му обаче е прекъснат, ограничен до хранене. Как да го разрешим, за да гарантираме, че клетките постоянно получават захар, без да се хранят по всяко време?

Има клетъчни детектори в различни органи (черен дроб, панкреас и хипоталамус, наред с други), които наблюдават наличието на глюкоза. Когато е високо (например веднага след хранене), черният дроб може да съхранява част от него под формата на гликоген за „по-късно“, тоест когато глюкозата е оскъдна. Както се случва по време на пост между храненията или докато спим. След това се разгражда и отново получава глюкоза, която се отделя в кръвта, за да бъде използвана от други органи.

Неговата мисия не свършва дотук. Черният дроб също превръща излишните захари в триглицериди (мазнини) и насърчава тяхното съхранение в мастната тъкан като енергиен резерв. В моменти на продължително гладуване тези триглицериди се хидролизират и превръщат в мастни киселини, които пътуват там, където са необходими през кръвта, за да бъдат окислени или разградени от митохондриите на клетките и по този начин произвеждат енергия.

От своя страна панкреасът играе много важна роля за балансиране на нивата на глюкозата (гликемична хомеостаза, на научен жаргон). Той се занимава с откриване на излишък или дефицит на глюкоза и съответно реагира, като произвежда и секретира хормони, които се опитват да възстановят баланса. Най-известният е инсулинът, който се освобождава в кръвта, когато глюкозата в кръвта се повиши и изпраща силна заповед до клетките: „Вземете кръвна глюкоза, има твърде много и я изразходвайте или съхранявайте“. В резултат на това кръвната захар спада.

Глад, ситост и затлъстяване

Междувременно в мозъка хипоталамусът следи нивата на глюкозата. На тази област на мозъка е възложена важната мисия за регулиране на приема на храна чрез контролиране на чувството на глад и ситост. След хранене неговото послание е: „има много глюкоза, така че трябва да спрем да ядем; ще активирам сигнала за ситост“.

С оглед на всичко, което сме изложили, е лесно да се заключи какво се случва, ако ядем повече храна (хранителни вещества), отколкото „изгаряме“ (енергийни разходи). Балансът е небалансиран, отстраняваме доколкото е възможно излишната глюкоза от кръвообращението и произвеждаме мазнини. Непосредствената последица е, че получаваме наднормено тегло. И ако ситуацията продължи, затлъстяване.

Понякога балансът може да е извън баланс, защото някои от стъпките, които обяснихме, са променени. От друга страна, ако нивата на кръвната захар останат високи дори по време на периоди на гладно (хипергликемия), ще говорим за съществуването на диабет.

Молекулярни двигатели на развитието на затлъстяването и диабета

На молекулярно ниво има две ключови точки за контрол на развитието на затлъстяване или диабет. От една страна, сензорите, т.е. молекулните устройства, разположени в клетките, които съответно откриват нивата на глюкоза или енергийното състояние на клетката (нивата на АТФ). Примери за това са глюкокиназа (GCK), глюкозен транспортер 2 (GLUT2), АМР-активирана киназа (AMPK), PAS-домен киназа (PASK) или цел на рапамицин от клетки на бозайници (mTOR). От друга страна, трябва да се генерира правилен отговор на инсулина, т.е. че клетките са в състояние да идентифицират и реагират правилно на този хормон.

Поредица от рецептори на клетъчни мембрани, както и набор от вътреклетъчни протеини (IR, IRS, PI3K, AKT и др.) Са отговорни за адекватното ни реагиране на инсулина. Ако механизмът се провали в даден момент, клетките не реагират на инсулин и излишната кръвна захар не се отстранява. Това е известно като инсулинова резистентност. Последицата е, че кръвната захар остава висока и се развива диабет (диабет тип 2).

Диабет тип 2, спътник на старостта

С течение на годините клетките стареят, молекулярните механизми на отговор на инсулина се влошават и те губят своята функционалност, така че е обичайно да се развие инсулинова резистентност и диабет тип 2. Ето защо това е често срещано заболяване на възрастните хора.

Може дори да бъде изпреварен при затлъстели хора. В тези случаи това, което се случва, е, че мастната тъкан, принудена да съхранява излишната мазнина над капацитета си, се хипертрофира и променя. В резултат на това отговорът към инсулина е намален. На всичкото отгоре тъканите са по-малко ефективни при улавяне и изразходване на глюкоза, което води до повишена кръвна захар (хипергликемия) и вследствие на това диабет тип 2.

Не е тривиално, особено ако вземем предвид, че всеки четвърти възрастни хора страда от диабет тип 2. Освен това, според Испанското дружество за гериатрия и геронтология, 40% от хората над 65 години страдат от диабет (2,12 милиона). Това е сериозен здравословен проблем предвид многобройните усложнения, свързани с това заболяване: сърдечно-съдови проблеми, диабетна ретинопатия, нефропатии, диабетна невропатия и др.

Изследвания за осветяване на бъдещето

Всяка година около 386 000 нови случая на диабет се появяват сред испанското възрастно население. Оттук произтича значението на провеждането на проучвания, насочени както към разбиране на неговите молекулярни механизми, така и към проектиране на лекарства, насочени към контрол на глюкозните и хранителните сензори.

Това е точно това, което нашата изследователска група посвещава от години в университета Комплутенсе. По-конкретно, ние изучаваме сензори и хранителни вещества на нивото на хипоталамуса, черния дроб и мастната тъкан, които помагат за справяне със заболяването, отговорно за голямата смъртност и заболеваемост в света.

В днешно време е добавено ново инфекциозно заболяване, което, когато засяга пациенти с диабет, води до увеличаване на тежестта и смъртността. Имаме предвид, разбира се, COVID-19. Разследването на взаимовръзката между двете заболявания е необходимо и спешно. По-долу е етикетът на брояча на страниците на разговора. Моля, НЕ ПРЕМАХВАЙТЕ. Край на кода. Ако не виждате никакъв код по-горе, моля, вземете новия код от раздела Разширени, след като щракнете върху бутона за повторно публикуване. Броячът на страници не събира никакви лични данни. Повече информация: http://theconversation.com/es/republishing-guidelines

Тази статия първоначално е публикувана в The Conversation. Прочетете оригинала.