Dualita lipidů: Paradox sportovců (LIDDIA)

Diabetes 2. typu (T2D) je charakterizován zvyšující se necitlivostí svalových, tukových a jaterních buněk na hormon inzulín. Asi 9 % celosvětové populace je postiženo tímto stavem a riziko úmrtnosti je u jedinců s diabetem dvakrát vyšší než u lidí podobného věku bez diabetu.

Sval je zvláště důležitý pro glukózovou homeostázu, protože u zdravých jedinců představuje 80-90 % postprandiální inzulínem stimulované likvidace glukózy. Po buněčném příjmu glukózy specializovaným přenašečem glukózy 4 (GLUT4) je glukóza fosforylována a uložena jako glykogen. U jedinců s obezitou nebo T2D je narušena schopnost inzulínu usnadňovat vychytávání glukózy a syntézu glykogenu. Tato snížená reakce dané koncentrace inzulínu na uplatnění jeho biologického účinku se nazývá inzulínová rezistence. Následná snížená sekrece inzulínu v důsledku selhání β-buněk má za následek hyperglykémii nalačno a zjevný diabetes. Důležité je, že svalová inzulinová rezistence je počáteční defekt vyskytující se ve vývoji T2D a předchází klinický vývoj onemocnění až o 20 let. Intracelulární defekty v transportu glukózy byly identifikovány jako limitující krok pro inzulínem zprostředkovaný příjem glukózy do kosterního svalstva. Porucha transportní aktivity svalové glukózy je pravděpodobně důsledkem ektopické akumulace lipidů a následné dysregulace intramyocelulárního metabolismu mastných kyselin. Výsledky získané u dospělých bez diabetu s normální hmotností naznačují, že intramyocelulární obsah triglyceridů je silným prediktorem svalové inzulinové rezistence. Je třeba poznamenat, že k rozvoji inzulínové rezistence došlo beze změn v intramyocelulárním obsahu triglyceridů, čímž došlo k disociaci množství těchto neutrálních zásobních lipidů od inzulínové rezistence. Místo toho se bioaktivní lipidové druhy diacylglyceroly (DAG) a ceramidy podílejí na interferenci s inzulinovou signalizací a homeostázou glukózy u obézních a inzulinově rezistentních jedinců a jedinců s T2D aktivací členů rodiny proteinkinázy C (PKC), zatímco ceramidy zprostředkovávají zvýšení v proteinové fosfatáze 2A (PP2A) a asociaci PKCζ a proteinkinázy B (PKB)/Akt2. Pro přidání další vrstvy složitosti se zdá, že DAG uplatňují své škodlivé intracelulární účinky v poddruhovém (většinou C18:0, C18:1 nebo C18:2 DAG) a stereoselektivním způsobem (sn-1,2 stereoizomer DAG). Celkově vzato, nadměrné množství bioaktivních intramyocelulárních lipidů (IMCL) přispívá k defektní inzulínové signalizaci u obézních jedinců a pacientů s T2D. Překvapivě mají vytrvalostní sportovci srovnatelné množství IMCL, ale zůstávají vysoce citliví na inzulín. Tento metabolický hlavolam byl nazván „paradoxem sportovce“.

Tato studie se proto zaměřuje na vyřešení tohoto rébusu pomocí nejmodernější metodologie založené na hmotnostní spektrometrii analýzou poddruhů lipidů u vytrvalostně trénovaných sportovců, netrénovaných zdravých jedinců a jedinců rezistentních na inzulín.