Mungkinkah asid amino ini dapat meningkatkan kawalan glukosa pada diabetes?
Penemuan kesan alanin asid amino yang sebelumnya tidak diketahui pada metabolisme sel boleh menyebabkan ubat baru untuk kawalan glukosa darah jangka pendek.
Mungkinkah asid amino memberi petunjuk kepada diabetes?Asid amino adalah molekul blok bangunan kecil yang digunakan tubuh untuk membuat protein. Alanine digolongkan sebagai asid amino yang tidak penting kerana badan dapat membuatnya tanpa perlu mendapatkannya dari makanan.
Para saintis di Pusat Diabetes Joslin dan Sekolah Perubatan Harvard, kedua-duanya di Boston, MA, kini telah menemui peranan baru dan unik untuk alanin dengan mempelajarinya di sel makmal dan tikus.
Nampaknya asid amino mengaktifkan enzim yang disebut AMP kinase (AMPK) yang meningkatkan pengeluaran tenaga dalam sel. Ini mengakibatkan pengurangan glukosa darah dalam jangka pendek yang tidak melibatkan insulin.
Kertas kajian mengenai penemuan kini terdapat dalam jurnal Metabolisme Molekul.
"AMPK," kata penulis kajian kanan Dr. Mary-Elizabeth Patti, yang merupakan profesor perubatan di Harvard Medical School dan penyiasat di Pusat Diabetes Joslin, "adalah enzim dalam sel di seluruh tubuh yang diaktifkan ketika bekalan nutrien rendah, atau sebagai tindak balas terhadap latihan. "
AMPK dan metabolisme
Ada kemungkinan penemuan mengenai kesan alanine pada AMPK akhirnya boleh menyebabkan pil yang boleh ditelan seseorang sebelum makan untuk memberi kesan sementara pada metabolisme glukosa.
"Namun, ini adalah penelitian tahap awal, dan kita perlu menguji konsepnya pada tikus dan akhirnya pada manusia," tambah Dr. Patti.
Para saintis sudah mengetahui bahawa AMPK membantu mengatur metabolisme pada tahap sel, tisu, dan sistemik sebagai tindak balas terhadap tahap nutrien.
AMPK mencapainya dengan beberapa cara. Di dalam sel, misalnya, ketika menerima sinyal pemicu, ia menghidupkan gen yang meningkatkan pengeluaran tenaga.
"AMPK adalah hal yang baik," Dr. Patti menjelaskan, "dan ia juga dapat diaktifkan dengan pelbagai rawatan untuk diabetes jenis 2, seperti metformin."
Diabetes jenis 2 berkembang dari ketahanan insulin, keadaan di mana tubuh tidak bertindak balas dengan betul terhadap insulin, hormon yang membantu sel menyerap dan menggunakan gula darah, atau glukosa.
Kira-kira 90-95 peratus daripada 30 juta orang di Amerika Syarikat menghidap diabetes menghidap diabetes jenis 2. Walaupun diabetes jenis 2 biasanya berlaku selepas usia 45 tahun, penyakit ini menjadi semakin biasa pada orang dewasa dan kanak-kanak yang lebih muda.
Alanine ‘AMPK diaktifkan secara konsisten’
Dr. Patti dan pasukannya ingin mengetahui sama ada asid amino tertentu yang mengaktifkan AMPK. Mereka juga ingin memahami bagaimana mekanisme pencetus berfungsi pada tahap sel dan sistemik.
Mereka bermula dengan menyaring beberapa asid amino menggunakan sel hati tikus. Mereka menggunakan sel hati kerana hati memainkan peranan penting dalam mengawal glukosa dalam badan.
"Alanine adalah satu-satunya asid amino yang secara konsisten dapat mengaktifkan AMPK," kata Dr. Patti.
Pada peringkat seterusnya kajian, pasukan mengesahkan bahawa alanine mencetuskan aktiviti metabolik AMPK. Mereka juga menjalankan ujian untuk mengesahkan ini pada sel hati dari manusia dan tikus.
Semua ujian menunjukkan bahawa alanine memicu AMPK pada sel tikus, tikus, dan hati manusia, tanpa mengira sama ada tahap glukosa dalam sel tinggi atau rendah.
Alanine menurunkan glukosa pada tikus
Para saintis kemudian melakukan ujian pada tikus hidup. Mereka melihat bahawa tahap AMPK pada tikus meningkat ketika mereka memberi haiwan itu dosis alanin oral. Mereka juga mendapati bahawa tikus yang diberi alanine sebelum menerima dos glukosa mengalami tahap glukosa yang lebih rendah.
Ujian lebih lanjut menunjukkan bahawa mekanisme yang sama terdapat pada tikus dengan dan tanpa kegemukan, walaupun glukosa sering dimetabolisme secara berbeza pada tikus di bawah dan berat badan berlebihan.
Dalam satu set eksperimen terakhir, para penyelidik mendedahkan bahawa perubahan tahap glukosa bukanlah hasil daripada rembesan insulin dan glukagon. Sebaliknya, ini disebabkan oleh AMPK yang membantu hati menggunakan glukosa dan membebaskannya dengan mengubah proses metabolisme sel.
"Semua data ini bersama-sama menunjukkan bahawa asid amino, dan khususnya alanin, mungkin merupakan cara berpotensi unik untuk mengubah metabolisme glukosa."
Mary-Elizabeth Patti Dr.