Velké rozdíly mezi pohlavími byly nalezeny v tom, jak dieta a inzulín přepojují svaly pro lepší hladinu cukru v krvi

Nový výzkum zjistil, že omezení kalorií dramaticky přebuduje proteiny v kosterním svalstvu krys, což způsobí molekulární změny, které zvyšují citlivost na inzulín – což je zásadní pro kontrolu hladiny cukru v krvi u starších dospělých, říkají vědci z University of Michigan a University of Sydney.

Překvapivě zhruba 70 % z nich molekulární změny že svaly používané k adaptaci byly závislé na pohlaví. Studie také identifikovala dva klíčové proteiny, Lmod1 a Ehbp1l1, které byly spojeny s větší svalovinou příjem glukózy a o kterých je známo, že mají silné genetické asociace s regulací lidského krevního cukru.

Studie je důležitá, protože její zjištění specifická pro pohlaví podtrhují potřebu přizpůsobených strategií pro vývoj intervencí, které bojují s cukrovkou související s věkem a cukrovkou obecně. Identifikované proteiny by mohly sloužit jako terapeutické cíle pro stavy, jako je diabetes 2. typu, říkají vědci.

Pohlavní rozdíly ve svalové adaptaci

„Myslím, že se nyní shodneme na tom, že musíme studovat muže a ženy; nemůžete studovat jednoho a předpokládat, že to znamená pravdu pro druhého,“ řekl hlavní výzkumník Greg Cartee, profesor pohybové vědy na UM School of Kinesiology. „A i když je výsledek velmi podobný, cesty k dosažení tohoto výsledku mohou být různé.“

Cartee řekl „objevná studie“, zveřejněno v Gerontologický časopis, řada A: Biologické vědy a lékařské vědyCílem bylo identifikovat specifické změny ve fosforylaci svalových proteinů, které vysvětlují, proč omezení kalorií zvyšuje stimulaci inzulínem glukóza příjem v kosterního svalstva starých krys obou pohlaví. Fosforylace funguje jako chemický spínač na proteinu, který může buď ztlumit nebo posílit funkci, nebo ji zapnout nebo vypnout.

Krysy ve věku 24 měsíců dostávaly po dobu osmi týdnů o 35 % méně potravy. Výzkumníci zjistili, že omezení kalorií zvýšilo inzulínem stimulovaný příjem glukózy u obou pohlaví, ale příjem glukózy byl vyšší u žen, bez ohledu na dietu.

Různé molekulární dráhy, stejné výsledky

Inzulin způsobil změněnou fosforylaci na více než dvojnásobném počtu proteinových míst u žen ve srovnání s muži, přičemž 60 se překrývalo. Nicméně omezení kalorií způsobilo změněnou fosforylaci na přibližně 30 % více proteinových míst u mužů ve srovnání se ženami, řekl Cartee. Jinými slovy, muži a ženy nepoužívají stejné vnitřní strategie k přizpůsobení se nízkokalorické dietě, ale obě strategie vedou ke stejnému pozitivnímu výsledku: lepšímu metabolismu svalového cukru.

„Klíčový funkční výsledek, který jsme studovali – inzulinem stimulované vychytávání glukózy – byl podobně zvýšen omezením kalorií u každého pohlaví, i když se obě pohlaví značně lišila ve vzorcích fosforylace proteinů,“ řekl Cartee.

„Nedokonalou analogií je, že když používáte Mapy Google, obvykle dostanete k cíli několik tras. Muži a ženy nepoužívají zcela oddělené „silnice“ k dosažení zvýšeného příjmu glukózy; mohou cestovat po stejných silnicích, ale používají různé pruhy nebo po cestě jezdí různými rychlostmi.“

Klíčové proteiny a budoucí směry

Dva proteiny, Ehbp1l1 a Lmod1, byly identifikovány jako mající na inzulín reagující fosforylační místa, která přímo korelovala s inzulínem stimulovaným vychytáváním glukózy u jednotlivců. Oba proteiny mají známé genetické asociace s glykemickými rysy u lidí.

Cartee řekl, že vědci nedávno provedli paralelní experiment s použitím podobného designu, ale místo toho analyzovali hladiny velkého počtu metabolitů – chemických látek v těle, které pocházejí ze stravy nebo z tělesného metabolismu.

„Z přibližně 1000 různých metabolitů, které jsme naměřili, byly hladiny asi 40 % změněny omezení kalorií v rámci každého pohlaví,“ řekl. „Řada metabolitů byla změněna u obou pohlaví, ale významný počet těchto metabolitů reagujících na CR byl změněn pouze u jednoho pohlaví.“

Mezi spoluautory patří Haiyan Wang, Amy Zheng a Edward Arias, University of Michigan; Søren Madsen, Jacqueline Stöckli, Harry Cutler a David James, University of Sydney; Elise Needham, University of Sydney a University of Cambridge; a Sean Humphrey, University of Sydney a Royal Children’s Hospital.