A Kutatóintézet tudósai, valamint a Köln-i Egyetem „Cellularis Stresszválaszok a Korhoz Köthető Betegségekben Kiválóságainak Klasztere” szerint a rövid ribonukleinsav molekulák, vagy más néven a mikro-RNS-ek, úgy tűnik, fontos szerepet játszanak ebben a mechanizmusban.
A kutatók felfedezték, hogy a kövér egerek szervezete a szabályozó RNS molekulák, az miRNS-143 (mikroRNS-143) molekulák megnövekedett szintjét hozza létre. A miRNS-143 molekula gátolja az AKT-enzim inzulin-stimulálta aktivációját. Aktív AKT-enzim nélkül az inzulin hormon nem képes kifejteni vércukorcsökkentő hatását és a vércukorszint meglódul. Ez az újonnan felfedezett mechanizmus a diabétesz kezeléséhez szükséges új gyógyszerek kifejlesztésének kiinduló pontját jelentheti.
Az inzulin hormon a vércukorszint szabályozásában kulcsszerepet tölt be. Ha túl sok glükóz van a vérben, az inzulin nyitja meg az izom- és a zsírsejtek sejtmembránjaiban lévő glükózszállító csatornákat. A glükóz ezt követően bejut a test sejtjeibe és a vércukortartalom csökken. Ráadásul az inzulin gátolja, hogy a májban új cukormolekulák képződjenek. A 2-es típusú cukorbetegek szervezete még képes elegendő mennyiségű inzulint termelni, azonban sejtjeik rezisztensek az inzulinra – így aztán a hormon képtelen betölteni feladatát. Ha ez a folyamat kezeletlen marad, a betegség a megemelkedett vércukorszintnek köszönhetően károsítja a vérereket, amely szívinfarktushoz, vagy stroke-hoz vezethet.
Azok a molekuláris folyamatok, amelyek a test sejtjeiben felelősek a testsúly és a diabétesz közötti kapcsolatért, nagyrészt ismeretlenek a tudósok számára. Azonban, minden olyan sejtben, amely válaszol az inzulinra, mikro-RNS-ek találhatók. A kölni székhelyű tudósok, akik Jens Brüning-gel, a Max Planck Kutatóintézet igazgatójával és egyben a CECAD tudományos koordinátorával dolgoztak együtt, éppen ezért feltételezik, hogy a mikro-RNS-ek a 2-es típusú cukorbetegségben szintén szerepet játszhatnak. Ezek a rövid ribonukleinsav molekulák (miRNS) képesek szabályozni a gének aktivitását és így kontrollálni a proteintermelést.
A kölni kutatócsoport nemrég felfedezett egy új mechanizmust, amely a sejtek inzulin rezisztenciájához vezet. Ezek szerint, a kövér egerek mája többlet miRNS-143 molekulát készít. Ez az RNS molekula olyan géneket „csendesít”, amelyek az AKT-enzim aktivációjáért felelősek és így meggátolják, hogy az inzulin az AKT-enzimet aktiválja.
(Két amerikai tudós 1997-ben Nobel-díjat kapott a géncsendesítés mechanizmusának felfedezéséért: két RNS molekulaszál segítségével képesek voltak elnémítani bizonyos géneket egy sejt DNS-ében, így a gén nem fejthette ki hatását a szervezetre. A módszert RNS interferenciának – RNSi - nevezték el.)
„Az AKT-enzim fontos a sejtben történő glükóztranszporthoz, és a májban történő glükózszintézis gátlásához is. Amikor az AKT-enzim gátlódik, az inzulin nem képes kifejteni a hatását, és a vércukorszint emelkedett maradt.” – magyarázta Jens Brüning professzor.
Kutatómunkájukhoz a tudósok normál súlyú egereket 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő kövér egerekkel hasonlítottak össze. Felfedezték, hogy a beteg állatok mája több, mint kétszer annyi miRNS-143 molekulát termel, mint a normál súlyú egerek mája. Sőt, a kutatók azt is felfedezték, hogy a kövér egerekben csak az ORP8 protein alacsony koncentrációja az, amely nagy mennyiségű miRNS-143 molekulát képes készíteni. Az ORP8 fehérje AKT-enzim aktiválására stimulálja az inzulint és ezért csökkenti a vér cukortartalmát. Ha az ORP8 hiányzik, az inzulin képtelen hatást kifejteni és így az AKT-enzim inaktív marad.
A kutatók azt még nem tudják, hogy a kövér egerek szervezete miért termel több miRNS-143 molekulát, mint normál súlyú partnereiké. „Ha sikerrel meg tudjuk majd magyarázni a sejtben lévő azon jelátviteli utakat, amelyek az miRNS-143 termeléséhez vezetnek, akkor meglesz a 2-es típusú cukorbetegség kezeléséhez szükséges új gyógyszerek kifejlesztésének kiinduló pontja.” – mondja Jens Brüning professzor a jövőbeni kutatási terveikre hivatkozva.
