Diabetul de tip 2 Cum funcționează sportul în mușchi PZ - Pharmazeutische Zeitung
De Holger Neye/Activitatea fizică are efecte pozitive generale asupra capacității cardiovasculare și, de exemplu, asupra metabolismului lipidelor. În plus, există un efect direct asupra mușchiului, care este însoțit de un efect mai bun de insulină. În ultimii ani, a fost posibil să se descrie mai detaliat procesele fiziologice la nivel celular.
Diabetul zaharat de tip 2 se caracterizează prin secreție de insulină inadecvată și rezistență la insulină. Pentru prevenirea și tratamentul său, se recomandă în primul rând pierderea în greutate și mai multă activitate fizică. Orientarea bazată pe dovezi a Societății Germane de Diabet acordă o importanță majoră măsurilor terapeutice non-farmacologice, cum ar fi antrenamentul, nutriția și exercițiile fizice, în fiecare fază a bolii.
"width =" 250 "height =" 256 "/>
În mușchii scheletici, insulina îmbunătățește în mod special absorbția glucozei din sânge. Substratul este depozitat în mușchi ca glicogen pentru a fi disponibil ca furnizor de energie în timpul stresului acut. Asimilarea glucozei în celule este reglementată de transportorul de glucoză GLUT. Glucoza este absorbită în mușchii scheletici prin izoforma insulină dependentă GLUT4. Dependentă de insulină înseamnă că transportorul de glucoză este furnizat de un semnal de insulină în membrana celulară.
Transportul insulino-dependent
Efectul insulinei asupra GLUT4 este mediat prin intermediul receptorului de insulină legat de membrană. După cuplarea insulinei, alte molecule de semnal precum elementul de răspuns la insulină și kinaza PI-3 sunt fosforilate și activate prin tirozin kinaze intracelulare ale receptorului. Un mecanism din aval este translocarea GLUT4 de la reticulul endoplasmic la membrana plasmatică. Acest lucru duce ulterior la absorbția crescută a glucozei din sânge.
Exercițiile fizice îmbunătățesc toleranța la glucoză și acțiunea insulinei în rezistența la insulină și diabetul de tip 2. Acest lucru ar putea fi demonstrat prin studii efectuate mai întâi în experimente pe animale, ulterior pe subiecți testați. Trebuie făcută o distincție între două faze.
În faza acută, transportul glucozei este îmbunătățit, astfel încât celula să poată fi alimentată cu energie rapid. Aici transportorul de glucoză este disponibil în membrana celulară prin ocolirea semnalului de insulină. Mecanismul exact pentru această adaptare acută, independentă de insulină, este până acum necunoscut. Calciul și NO sunt discutate ca molecule de semnalizare.
Cu activitate fizică regulată, modificările exprimării genelor și proteinelor în mușchii scheletici duc la creșterea sensibilității la insulină sau la rezistența redusă la insulină. De exemplu, pentru transportorul de glucoză GLUT4 poate fi detectată o creștere a expresiei ARN messenger și a proteinelor. Mai mult, o activitate îmbunătățită a kinazei PI3 ar putea fi măsurată după antrenament regulat, astfel încât semnalul insulinei să fie transmis mai bine de receptor.
Conexiunea dintre activitatea fizică și expresia genei modificate în celula musculară este creată de stresul celular și oxidativ. Activitatea musculară (și pierderea în greutate) duce la creșterea metabolismului mitocondrial și la formarea speciilor reactive de oxigen (ROS). Acest lucru declanșează cascade de semnal suplimentare, care duc la o expresie modificată a genei și, în cele din urmă, la un efect de insulină îmbunătățit în celulă. În prezent sunt cercetate mai multe molecule țintă:
AMPK: proteina kinază activată cu AMP este activată de stresul celular, cum ar fi consumul de ATP. AMPK este descris ca un comutator principal metabolic care controlează expresia diferitelor gene prin fosforilarea directă a proteinelor de bază.
MAPK p38: cascada de semnal proteină kinază activată cu mitogen este activată de activitate fizică acută și sporturi de anduranță și funcționează împreună cu AMPK.
PGC-1: PPAR-γ-Co-Activator-1 poate fi activat de factorii de stres oxidativ și de activitatea fizică acută. Receptorul γ (PPAR-γ) activat cu proliferatorul peroxizom activează transcrierea genelor ale căror produse proteice sunt implicate în fosforilarea oxidativă. Analizele genetice arată că expresia PGC-1-α și -β este redusă la diabeticii de tip 2.
Abordări farmacologice
Conexiunea directă dintre speciile reactive de oxigen (ROS) și metabolismul îmbunătățit al glucozei a fost arătată într-un studiu realizat de Michael Ristow și colegii de la Universitatea din Jena. La voluntarii sănătoși, s-a confirmat că un program de instruire de patru săptămâni crește atât sensibilitatea la insulină, cât și expresia genică a PGC-1 sau PPAR-γ. Interesant este faptul că aceste efecte pozitive nu au putut fi dovedite dacă subiecții testați au luat zilnic 1 gram de vitamina C și 400 de unități internaționale de vitamina E în faza de antrenament. Antioxidanții au suprimat efectul pozitiv al exercițiului fizic asupra sensibilității la insulină.
"width =" 280 "height =" 174 "/>
Majoritatea cercetărilor privind AICAR și alte substanțe sunt încă în stadiul experimentului pe animale.
Rolul AMPK în îmbunătățirea metabolismului glucozei prin efort poate fi investigat și confirmat cu substanțe care activează AMPK direct și selectiv. Pentru metformină, experimentele pe animale au arătat recent că substanța din hepatocite, de exemplu, reduce gluconeogeneza într-o manieră dependentă de AMPK și stimulează, de asemenea, absorbția glucozei într-o manieră dependentă de AMPK în mușchii izolați.
Glitazonele acționează și asupra celulelor țintă influențând expresia genelor. Așa-numiții sensibilizatori la insulină acționează ca agoniști PPAR-γ și influențează exprimarea a numeroase gene, ceea ce poate explica, de asemenea, sensibilitatea crescută la insulină în mușchii scheletici. O dezvoltare ulterioară vor fi așa-numiții glitazari, agoniști duali PPAR-γ- și -α.
Alte substanțe sunt utilizate experimental. Analogul adenozinei 5-aminoimidazol-4-carboxamidă-ribonucleozidă AICAR este fosforilat la nucleotidă în celule și, la fel ca AMP, activează AMPK. AICAR a reușit să crească sensibilitatea la insulină în mușchii izolați. Studiile actuale pe șoareci arată că administrarea de cinci zile de AICAR poate imita un efect de antrenament. O îmbunătățire a rezistenței cu 44% comparativ cu animalele de control a fost prezentată la animalele de testat.
Este încă prea devreme pentru a striga așa-numitele mimice de exerciții. AICAR nu este adecvat ca tabletă pentru a înlocui exercițiile fizice datorită biodisponibilității sale reduse, timpului de înjumătățire scurt și numeroaselor efecte secundare. Cu toate acestea, substanța este deja pe lista de dopaj a OMS. Aproximativ două duzini de companii lucrează în prezent pentru a dezvolta o pastilă sportivă specifică care poate fi utilizată pentru tratarea obezității și diabetului. /
Literatura de la autor
Autorul
Dr. Holger Neye este farmacistul principal al Asociației medicilor statutari din asigurările de sănătate din Rinul de Nord. Dedică acest articol profesorului Dr. Eugen J. Verspohl la împlinirea a 65 de ani pe 22 mai.