Дефіцит ”мітохондрій у м’язах не спричиняє інсулінорезистентного діабету

Анотація

Ці статті супроводжувались публікацією ряду досліджень, які показали, що у пацієнтів з T2DM, людей, що страждають ожирінням, резистентних до інсуліну та худих інсулінорезистентних нащадків батьків-діабетиків, вміст мітохондрій у м’язах зменшується на 30% (8–11), що свідчить про те, що єдиною аномалією є зменшення розміру або кількості мітохондрій на 30%. Механізм, відповідальний за зменшення мітохондріального вмісту скелетних м'язів діабету, не відомий. Припускають, що зменшення мітохондрій зумовлене порушенням дії інсуліну (12). По-друге, він опосередкований окислювальним стресом (13). Третя - це через низьку фізичну активність. Інша можливість полягає в тому, що це генетично детерміновано, тобто, що це генетична ознака, яка пов’язана з генетичною схильністю до розвитку резистентності до інсуліну та T2DM. Ця третя можливість припускається висновками, що скасування T2DM за рахунок втрати ваги не призводить до нормалізації вмісту мітохондрій у м’язах (14), а деякі худі нащадки батьків з діабетом є резистентними до інсуліну та мають знижений вміст м’язів у мітохондріях (10).

язах

В результаті багатьох досліджень, які показують, що у хворих на Т2ДМ, інсулінорезистентних людей із ожирінням та резистентних до інсуліну нащадків батьків з діабетом, загалом зниження мітохондрій м’язів на 30%, з’являється гіпотеза про те, що інсулінорезистентність опосередковується дефіцитом м’язових мітохондрій. мати значне визнання (15,16). Припускаючи, що дефіцит мітохондрій спричиняє резистентність до інсуліну, оскільки ці два явища відбуваються разом, тобто з цим, отже, через це є логічною помилкою. Кореляція не дає ніякої інформації щодо причинності. Це піднімає питання, чи існують наукові докази на підтвердження гіпотези? Як було розглянуто у наступних трьох розділах, відповідь - ні, наявні експериментальні дані показують, що зменшення м’язових мітохондрій не спричиняє резистентності до інсуліну.

ЧИ ЗНИЖЕННЯ В МІТОХОНДРІЇ ПЕРЕДШИЛО РОЗВИТКУ ІНСУЛІНОВОЇ ОПОРНОСТІ?

У світлі цих висновків здається очевидним, що дефіцит мітохондрій не є необхідним для розвитку резистентності до інсуліну, і що, принаймні в моделі жирних щурів, резистентність до інсуліну розвивається, незважаючи на збільшення м'язових мітохондрій. Про те, що резистентність до інсуліну також не обумовлена ​​дефіцитом мітохондрій у людей, свідчить висновок, що інсулінорезистентні азіатські індіанці з T2DM мають м'язову мітохондріальну здатність до окисного метаболізму, подібну до індіанців недіабетиків і вищих, ніж у здорових північноамериканців Північної Європи. походження (28).

ЧИ ЗНИЖЕННЯ МИШОЙ МІТОХОНДРІЇ ПРИЧИНИТЬ СТІЙКІСТЬ ІНСУЛІНУ?

У попередньому дослідженні нашої групи ми створили трансгенних мишей, які експресували роз'єднання білка-1 (UCP-1) у скелетних м'язах (32). Початковою метою цього дослідження було визначити вплив помірного зниження стійкої концентрації АТФ на біогенез мітохондрій. Однак кількість UCP-1, експресоване в м'язах трансгенних мишей, було занадто великим, що призвело до порушення структури мітохондрій (рис. 1) і спричинило значне зниження рівня ключових білків мітохондріальних ферментів. Механізм, за допомогою якого високий вміст UCP-1 пошкоджує мітохондрії м’язів, невідомий. Незважаючи на серйозне зниження функції мітохондрій та пов’язане з цим накопичення великої кількості внутрішньом’язових ліпідів (рис. 1), спостерігалося значне збільшення активності транспорту глюкози в базальних та стимульованих інсуліном м’язах (32).