Последние годы принесли прорыв в понимании не только механизмов действия инсулина, но и путей его внутриклеточного метаболизма. Новое исследование, опубликованное в журнале Diabetes, делает значительный шаг вперед, проясняя, как инсулин действует за пределами известных рецепторов на поверхности клеток, и потенциально открывает новые подходы к разработке лекарств против диабета.
Традиционно считалось, что инсулин оказывает свое основное действие путем связывания с рецептором инсулина (IR), расположенным на поверхности клетки. Это связывание запускает каскад сигнальных событий, ведущих к усвоению глюкозы и регуляции метаболизма. Но новое исследование выдвигает альтернативную концепцию, показывающую, что инсулин частично проникает в клетки, минуя поверхностные рецепторы, и участвует в более глубоких цитоплазматических процессах.
Исследовательская группа под руководством доктора Майка Брауна из Гарвардской медицинской школы изучала динамику инсулина в мышечной ткани, используя передовые методы визуализации. Ученые обнаружили, что при повышении его уровня в крови значительный процент молекул инсулина проникает непосредственно в клетки, минуя стандартную клеточную поверхность.
Попадая в цитоплазму, инсулин связывается со специфическими белковыми субстратами, которые ранее не считались его мишенями. Одним из ключевых объектов оказался мито-К АТФ, компонент канала, локализованный на мембране митохондрий. Это открытие расширяет наше понимание того, как инсулин влияет на метаболические процессы, происходящие в митохондриях – ключевых производителях энергии в клетках. Активация мито-К-АТФ-каналов, индуцируемая инсулином изнутри клетки, приводит к снижению выработки активного кислорода и усилению метаболизма гликозидов. Это открытие объясняет частичный эффект инсулина, даже когда поверхностные рецепторы заблокированы.
В дальнейших экспериментах команда Брауна показала, что инсулин, попадая в цитоплазму, также связывается с митохондриальным транспортом глютамина (SLC38A5). Это взаимодействие запускает ряд биохимических реакций, ведущих к повышению метаболического гомеостаза и снижению уровня глюкозы в крови.
Важно отметить, что это открытие не означает исключения традиционных способов воздействия инсулина с помощью ИР. Напротив, исследователи предполагают, что эти механизмы дополняют друг друга, создавая более комплексный сигнальный эффект. Дальнейшие клинические испытания и терапевтическое использование этих данных потребуют тщательного изучения, но это исследование дает беспрецедентное представление о сигналах инсулина, поступающих за пределы рецепторов, показывает новую сторону регуляции уровня глюкозы и открывает многообещающую нишу для разработки более точных и длительно действующих препаратов для лечения диабета.