Brezilyalı araştırmacıların öncülük ettiği bir çalışma, karaciğerdeki sinirlerin morfolojisinin ve organizma stres altındayken glikoz üretimini nasıl kontrol ettiklerinin ayrıntılı bir tanımını üretti. Bu süreç hepatik glukoneogenez olarak bilinir. Karaciğerin özellikle oruç tutarken ve yüksek enerji ihtiyacı zamanlarında normal kan şekeri seviyesini korumaya yardımcı olan önemli bir metabolik işlevidir.
Fareler üzerinde deneyler içeren çalışma Metabolism dergisinde yayımlandı. Yazarlara göre, karaciğerde noradrenalin salınımını uyaran sempatik sinirler, soğuğa yanıt olarak glukoneogenezi aktive ederek kan şekerinin artmasına yardımcı oldu.
Bu aktivasyonda, daha önce derinlemesine incelenmemiş olan belirli moleküller (CREB proteini ve onun koaktivatörü CRTC2) rol oynuyor.
Noradrenalin (norepinefrin olarak da bilinir), strese veya tehlikeye karşı hızlı tepkilerde, kalp atış hızını, kan basıncını ve enerji rezervlerinden glikoz salınımını artırmada önemli bir rol oynayan bir nörotransmitterdir. Karaciğer tarafından glikoz sentezinin düzenlenmesiyle ilgili bilimsel literatürdeki çoğu çalışma, pankreas ve adrenal bezlerindeki hormonların etkisine odaklanır.
Diyabet ve obezite gibi metabolik hastalıklara yol açan fizyolojik süreçlerdeki bozulmaların daha iyi anlaşılması için bu mekanizmaların detaylı bir şekilde analiz edilmesi büyük önem taşıyor.
Çalışmanın bulguları bu nedenle aynı konu üzerinde, özellikle yüksek tansiyon ve karaciğer yağlanması (yağlı karaciğer hastalığı) gibi sempatik sinir sistemindeki değişiklikleri içeren durumlarda daha fazla araştırma yapılmasına olanak sağladığına işaret etmektedir.
“Çalışmamızın özgünlüğü, sempatik sinirler aracılığıyla merkezi sinir sisteminin CREB’i kontrol edebildiğini ve ekstra enerji gerektiğinde karaciğer tarafından de novo glikoz üretimini aktive edebildiğini göstermesidir. Karaciğerdeki innervasyonun anatomisini, Brezilya’da daha önce hiç kullanılmamış bir metodoloji kullanarak açıklıyoruz,” diyor São Paulo Üniversitesi Ribeirão Preto Tıp Fakültesi (FMRP-USP) Fizyoloji Bölümü’nde profesör ve makalenin ilgili yazarı Luiz Carlos Navegantes.
Araştırmacılar, organik çözücüler kullanarak biyolojik örnekleri daha şeffaf hale getiren ve sinirlerin açıkça görülebildiği 3 boyutlu bir görüntü üreten bir histoloji yöntemi olan 3DISCO (çözücüyle temizlenmiş organların üç boyutlu görüntülenmesi) adı verilen bir tekniği kullandılar.
Diğer ortak yazarlar arasında Birleşik Krallık’taki Oxford Üniversitesi ve Francis Crick Enstitüsü’ne bağlı araştırmacılar ve ABD’deki Salk Biyolojik Araştırmalar Enstitüsü’nden Marc Montminy yer aldı. İkincisi CREB’i keşfetti ve enerji metabolizması düzenlemesindeki rolünü açıklayarak insülin direnci, diyabet ve obeziteyle mücadele için ilaçlar için potansiyel hedeflere işaret etti.
Bilim insanları, fare karaciğerindeki sempatik sinirlerin dağılımını analiz etmek için 3 boyutlu immün görüntüleme kullandılar ve hepatositlerle (karaciğer hücreleri) doğrudan temas etmeyen daha küçük dallara sahip kalın birincil sinir liflerinden oluşan yoğun bir sinirlenme gözlemlediler.
Bu innervasyonun fizyolojik rolünü araştırmak için fareler altı saate kadar soğuğa (4 °C) maruz bırakıldı. Soğuk stresi, kaslara glikoz tedarikini sağlamak ve vücudu sıcak tutmak için kalsiyum (Ca2+) sinyali yoluyla CREB/CRTC2’yi aktive etti.
“Laboratuvarımızı kuran ve 1980’lerde sinir sisteminin glukoneogenezi aktive edebildiğini gösteren Renato Hélios Migliorini’nin çığır açan araştırmalarına devam ederek, moleküler düzeyde ne olduğunu anlamaya koyulduk. Bu amaçla, karaciğerdeki bu sinirleri kimyasal veya cerrahi olarak çıkardığımız fareleri ve CRTC2’siz transgenik fareleri analiz ettik,” dedi Navegantes.
“Bu vakalarda, glukoneogenez soğuğa yanıt olarak gerçekleşmedi. Başka bir deyişle, sinirleri veya CREB koaktivatörü olmayan fareler strese yanıt olarak glikoz üretemedi. Bu bulgular glukoneogenez bilimine yeni bir bileşen ekledi.”
Daha fazla bilgi: Henrique JN Morgan ve diğerleri, Hepatik noradrenerjik innervasyon, soğuk sırasında glukoneogenezi aktive etmek için CREB/CRTC2 aracılığıyla etki eder, Metabolizma (2024). DOI: 10.1016/j.metabol.2024.155940
Alıntı: Çalışma, strese yanıt olarak karaciğerde glikoz üretimini aktive eden mekanizmayı ortaya koyuyor (2024, 11 Eylül) 11 Eylül 2024’te alındı
Bu belge telif hakkına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla herhangi bir adil kullanım dışında, yazılı izin olmaksızın hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır.