GLUT1 transzporter a 2-es típusú cukorbetegség kezelésében

A Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) folyóiratban július 2-án jelent meg az Indian Institute of Science kutatóinak tanulmánya, amelyben egy új gyógyszercélpontot azonosítottak a 2-es típusú cukorbetegség kezelésében. 

Ahogyan az intelligens forgalomirányítás biztosítja a közlekedők minél zavartalanabb áramlását a csúcsforgalom óráiban, úgy a testünk is egy molekuláris forgalomirányító rendszerre támaszkodik, hogy kezelje az étkezés utáni átmeneti glükózszint-emelkedést. A hasnyálmirigy β-sejtjei fontos szerepet játszanak ebben a rendszerben, mivel felveszik a vérből a glükózt, és beindítják az inzulin kiválasztását a véráramba. Ezekben a sejtekben a glükóz felvételét glükóz transzporterek (GLUT-ok) irányítják – olyan fehérjék, amelyek a vércukorszint emelkedésekor a β-sejtek felszínére vándorolnak, és elősegítik a glükóznak a β-sejtbe jutását, hogy elindítsák az inzulin felszabadítását. A mostani vizsgálatban a kutatók arra voltak kíváncsiak, hogy 2-es típusú cukorbetegségben milyen zavarokat szenved ez a részfolyamat - egyben egy új gyógyszercélpontot is sikerült azonosítani.

Emberekben a β-sejtek fő glükóz „kapuja” a GLUT1, míg egerekben ezt a szerepet a GLUT2 transzporter tölti be. A kutatók mindkettőt tanulmányozták, hogy megértsék a glükóz felvételének folyamatát a különböző rendszerekben. Fejlett élősejt-képalkotás segítségével a csapat nyomon követte a GLUT1 és GLUT2 transzportereket, ahogyan azok különböző vércukorszintek mellett a β-sejt membránjához kerültek. Egészséges sejtekben a glükózszint emelkedése a GLUT-ok gyors membránhoz való eljutását eredményezi. Ezek a transzporterek ezután klatrin-mediált endocitózis útján kerülnek be és ki a sejtből – ez egy olyan folyamat, amelynek során a sejtek a klatrin fehérjéből álló zsebek kialakításával internalizálják az extracelluláris anyagokat. Ez biztosítja a transzporterek állandó ellátását a felszínen a hatékony glükózfelvétel érdekében.

A 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő emberek β-sejtjeiben azonban ez a forgalom zavart szenved, nem működik a forgalomirányítás. A normálisnál kevesebb GLUT jut el a membránhoz, és ciklusuk is zavart, ami lassítja a glükóz sejtbe jutását. Ez viszont csökkenti az inzulin granulátumok dokkolását a β-sejtek membránfelületéhez, gyengítve a szervezet vércukorszint-szabályozó képességét.

“Eddig a legtöbb tanulmány azt vizsgálta, mi történik a glükóz β-sejtekbe jutását követően” – nyilatkozta Anuma Pallavi, a tanulmány első szerzője. “Mi viszont az előző lépésre, a glükóz tényleges bejutására, illetve arra koncentráltunk, hogy ez milyen zavart szenved cukorbetegségben. E transzporterek dinamikájának megértésével új beavatkozási pontokat tudunk azonosítani és javítani tudjuk a β-sejtek működését.”

A vizsgálat eredményeinek fontos terápiás következményei lehetnek. A jelenlegi cukorbetegség-kezelések nagyrészt az inzulin hatását célozzák meg a perifériás szövetekben, például az izmokban és a zsírszövetben, de ez az új munka a β-sejtek glükózfelvételét jelöli meg ígéretes célpontként. A célponthoz már van egy hatóanyag-jelöltjük is: ugyanez a kutatócsoport korábban azonosította a Pheophorbide A-t, egy növényi eredetű molekulát, amely a glükóz transzporterekkel való kölcsönhatás révén fokozhatja az inzulin felszabadulását.

“Ha helyre tudjuk állítani a GLUT megfelelő működését, akkor legalábbis lassíthatjuk a betegség progresszióját, és a beteg anyagcsere-állapotának megfelelően szabhatjuk személyre az alkalmazott antidiabetikus terápiát” - összegzett Dr. Nikhil Gandasi, a vizsgálat vezetője.

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Untangling glucose traffic jams in type 2 diabetes

Dynamic GLUT trafficking at high glucose levels enhances insulin secretion: Dysregulation leads to decreased insulin secretion during type 2 diabetes

Irodalmi hivatkozás:

Anuma Pallavi et al, Dynamic GLUT trafficking at high glucose levels enhances insulin secretion: Dysregulation leads to decreased insulin secretion during type 2 diabetes, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2425955122