Управление углеводами и жирами: уроки от плодовой мушки
Инкретины — это гормоны, секретируемые клетками кишечника, которые регулируют выработку инсулина и глюкагона поджелудочной железой для контроля метаболизма сахара у млекопитающих. Хотя аналоги инсулина и глюкагона были идентифицированы у беспозвоночных, гормона, эквивалентного инкретину, описано не было. Теперь исследователи из Университета Цукубы продемонстрировали, что нейропептид F (NPF), гормон, вырабатываемый средней кишкой, выполняет эту сложную роль у плодовой мушки Drosophila melanogaster.
Используя передовую генную инженерию для создания мутантных мух (нокаутных и нокаут-инсерционных линий), а также современные лабораторные методы, команда показала, что NPF секретируется эндокринными клетками кишечника в ответ на пищевые сахара. Он связывается с рецептором NPF (NPFR) в corpora cardiaca (железоподобном органе насекомых) и стимулирует инсулин-продуцирующие клетки в мозге насекомого, подавляя выработку глюкагон-подобного гормона и усиливая производство инсулин-подобного пептида. Это повышает уровень глюкозы в гемолимфе (циркулирующей жидкости в полости тела насекомого) и способствует накоплению липидов в жировом теле.
«Наши исследования показали, что потеря NPF средней кишки или нарушение передачи сигналов NPF/NPFR у плодовой мушки вызывало метаболические расстройства, аналогичные потере инкретина у млекопитающих, такие как липодистрофия (потеря здорового жира), гипогликемия и гиперфагия (переедание)», — объясняет профессор Рюсукэ Нива, ведущий автор исследования. «Важно, что хотя NPF также вырабатывается мозгом, мы доказали, что мозговой NPF лишён этой функции, и что NPF Drosophila структурно отличается от инкретинов млекопитающих».
Это исследование подчеркивает фундаментальное сходство сахарозависимых метаболических процессов у насекомых и млекопитающих. Лучшее понимание функциональной роли инкретинов может помочь в разработке терапевтических стратегий для медицинских расстройств, связанных с их дисфункцией, таких как ожирение и диабет 2-го типа.