Печеночная гипергликемия: новые данные о механизмах повышенного выделения глюкозы

Недавние исследования ученых–эндокринологов проливают свет на сложную механику повышения уровня глюкозы в крови, опосредованного печенью, - явления, имеющего ключевое значение для развития и прогрессирования диабета 2 типа.

Основным участником этого процесса является глюконеогенез, метаболический путь, при котором печень синтезирует глюкозу из негликогенных предшественников, таких как аминокислоты, лактат и глицерин. Регуляция этого процесса критически важна для поддержания гликемического гомеостаза, однако, когда он нарушается, возникает гипергликемия, характерная для сахарного диабета 2 типа.

Новое исследование, опубликованное в журнале Diabetes, было посвящено роли гормона инсулина и активации печеночной глюкозокиназы 3 (GCK3) в регуляции глюконеогенеза. Авторы пришли к выводу, что повышенное функционирование GCK3 является одним из механизмов, приводящих к гипергликемии печени при резистентности к инсулину, что является общей чертой сахарного диабета 2 типа.

Исследование показало, что в условиях инсулинорезистентности печень неадекватно реагирует на инсулин, который в норме подавляет глюконеогенез. В то же время наблюдается повышенная активация GCK3. Этот процесс вызван усилением фосфорилирования GCK3 в трех ключевых положениях, регулирующих его активность. Усиленный GCK3, в свою очередь, активирует ключевые ферменты глюконеогенеза, такие как фосфофруктокиназа-1 (PFK1) и пируваткарбоксилаза, тем самым увеличивая высвобождение глюкозы печенью даже в присутствии инсулина.

Еще более важным открытием стало обнаружение прямой зависимости между уровнем активированного GCK3 и степенью резистентности к инсулину. Исследователи обнаружили положительную корреляцию между концентрацией фосфорилированного GCK3 в печени пациентов с сахарным диабетом 2 типа и степенью их резистентности к инсулину. Это открывает путь для разработки новых диагностических и терапевтических подходов, нацеленных на GCK3.

В дополнение к GCK3, исследование подчеркивает роль других белков и сигнальных путей, играющих важную роль в развитии печеночной гипергликемии.

В частности, подчеркивается влияние функции митохондрий: дисфункция митохондрий в клетках печени усиливает активность белков, запускающих глюконеогенез, что в конечном итоге создает положительную обратную связь – недостаточная энергетическая эффективность митохондрий стимулирует печень выделять больше глюкозы для компенсации дефицита энергии.

Другим фактором, выделенным в исследовании, являются воспалительные процессы в печени. Было обнаружено, что усиление воспаления в клетках печени активирует сигнальные каскады, ведущие к увеличению синтеза глюкозы.

Накопленные данные подчеркивают сложную и многогранную природу гипергликемии печени, при которой взаимодействие между GCK3, функцией митохондрий, воспалительными реакциями и регуляцией инсулина формирует сложную сеть взаимосвязей, определяющих уровень глюкозы в крови. Дальнейшее изучение этих взаимосвязей откроет новые горизонты для разработки таргетной терапии, направленной на профилактику и коррекцию печеночной гипергликемии, что может существенно повлиять на лечение и профилактику сахарного диабета 2 типа.