A3 - homeostazia glucozei la om - om - nutriție - mediu
Titlu: Homeostazia glucozei la oameni
Lider de proiect: T. Linn, R.G. Bretzel, C. Kunz
Dacă există un deficit acut de nutrienți, formarea de glucoză nouă (gluconeogeneză) în ficat este una dintre cele mai importante strategii de supraviețuire a corpului uman. Deoarece ficatul transferă rapid glucoza formată în sânge pentru a fi distribuită la organele vitale precum creierul, inima și rinichii, dacă lipsa persistă, este necesară furnizarea de substanțe adecvate din propriile depozite ale corpului. Lactatul (acidul lactic) din țesutul muscular este un candidat potrivit. Mușchii reprezintă aproximativ jumătate din masa corpului și eliberează lactat în sânge, pe care ficatul îl procesează în glucoză (Figura 1, ciclul Cori). Cu toate acestea, deoarece există o serie de alți precursori potențiali pentru gluconeogeneză, semnificația fiziologică a ciclului Cori este neclară.
Pentru a determina mai precis conținutul de lactat din gluconeogeneză, am examinat eliberarea de lactat a mușchilor scheletici ai antebrațului folosind izotopul stabil [13C] -lactat. Mai mult, am întrebat dacă mușchii scheletici cu deficit de glucoză sunt capabili să își adapteze absorbția glucozei la niveluri de insulină foarte normale. Deficiența acută de glucoză combinată cu niveluri ridicate de insulină are o importanță clinică la persoanele cu diabet în curs de tratament cu insulină. Ceea ce se tem aici este glicemia scăzută indusă de insulină (hipoglicemie), care, fără contramăsuri, duce la inconștiență.
În configurația noastră experimentală (Figura 2) am considerat că cinetica substratului din mușchii antebrațului este reprezentativă pentru toți mușchii. În hipoglicemie, metabolismul lactatului a crescut continuu, ceea ce a fost măsurabil, printre altele, printr-o creștere a nivelului de lactat din sângele arterial. S-a constatat că gluconeogeneza din lactat a fost crescută, o indicație clară a activității ciclului Cori în deficitul de glucoză, în ciuda concentrațiilor plasmatice de insulină relativ ridicate.
Figura 2 Configurare experimentală cu soluții de perfuzie diferite și administrate simultan
Contribuția cantității de lactat eliberat în circulație, care este transformată în glucoză în balanță, este calculată a fi de aproape 40% din totalul gluconeogenezei. O altă contribuție importantă adusă de țesutul muscular este efectul de economisire a glucozei. Mușchii sunt capabili să-și reducă considerabil consumul de glucoză. Suma efectelor ciclului Cori și a efectului de economisire a glucozei are ca rezultat o proporție a mușchilor de aproape 90% în răspunsul adecvat al organismului la deficitul de glucoză (Figura 3). Totalitatea tuturor mușchilor aduce astfel o contribuție semnificativ mai mare la compensarea deficitului de glucoză decât se presupunea anterior. Pe baza măsurătorilor noastre, un mecanism important pentru această adaptare ar putea fi creșterea fluxului sanguin în musculatură.
Figura 3 Contribuția combinată estimată a mușchilor corpului la răspunsul organismului la deficitul de glucoză. Pe baza informațiilor din literatura de specialitate, se aștepta doar o mică proporție de țesut muscular în gluconeogeneză din lactat. De fapt, am găsit o contribuție de peste 35%. Adaptarea transportului muscular al glucozei a fost, de asemenea, cu 25% mai eficientă decât se aștepta.
În Figura 3 de mai jos, puteți vedea contribuția combinată estimată a mușchilor corpului la răspunsul corpului la deficitul de glucoză. Pe baza informațiilor din literatura de specialitate, se aștepta doar o mică proporție de țesut muscular în gluconeogeneză din lactat. De fapt, am găsit o contribuție de peste 35%. Adaptarea transportului muscular al glucozei a fost, de asemenea, cu 25% mai eficientă decât se aștepta.
Informatii suplimentare:
publicare
Meyer C, Saar P, Soydan N, Eckhard M, Bretzel RG, Gerich J, Linn T.
Un rol potențial important al mușchilor scheletici în contrareglarea umană a hipoglicemiei.
J Clin Endocrinol Metab. 90: 6244-6250, 2005 și 91:27, 2006
Disertație Petra Saar
Mecanisme de controreglare hormonale și non-hormonale în hipoglicemie