Identifikation af nye biomarkører for insulinresistens

Diabetes er en kronisk metabolisk sygdom, der rammer 415 millioner mennesker på verdensplan og 3,5 millioner mennesker i Storbritannien, hvor halvfems procent lider af type 2-diabetes. Type 2-diabetes er karakteriseret ved muskel- og fedtvævs manglende evne til at reagere tilstrækkeligt på fysiologiske niveauer af insulin (perifert væv insulinresistens) og til at genoprette de normale niveauer af sukker i blodbanen. Insulinresistens kan forekomme før udviklingen af ​​type 2-diabetes og har vist sig at være stærkt forbundet med livsstil og fedme, selvom de underliggende mekanismer er ufuldstændigt løst. Et definerende kendetegn ved insulinresistens er unormal glucosetransport som et resultat af nedsat celleoverfladeekspression af glucosereceptoren GLUT4. I sunde fedt- og skeletmuskler transporteres denne receptor til celleoverfladen som reaktion på en insulinstimulus. Vi har vist, at denne translokation til cellemembranen kræver proteinet Rab3, og ekspressionsniveauer af dette protein er reduceret i cellemodeller for insulinresistens.

Vi antager, at denne nedregulering af Rab3 er forbundet med udviklingen af ​​insulinresistens, og dens aktivitet vil stige efter genoprettelse af insulinfølsomhed. Det primære formål med denne undersøgelse er at undersøge effekten på Rab3-niveauer og GLUT4-handel af en kost- og træningsintervention, som tidligere har vist sig at øge insulinfølsomheden. Derudover vil tarmmikrobiomet blive undersøgt før og efter interventionen for at bestemme ethvert forhold til insulinfølsomhed. Nylige beviser tyder på, at mikrobiomet har en væsentlig rolle i udviklingen af ​​insulinresistens gennem en række potentielle mekanismer. Infusion af mikrobiota fra magre donorer har vist sig at resultere i forbedret insulinfølsomhed hos mandlige modtagere med metabolisk syndrom, med samtidig stigning i prævalensen af ​​butyratproducerende tarmmikrobiota. Motion er forbundet med større mikrobiel diversitet, herunder stigninger i butyrat-producerende mikrober. Ingen undersøgelse til dato har overvåget insulinfølsomhed og mikrobiotasammensætning før og efter en trænings- og diætintervention, og det vil derfor føre til en bedre forståelse af de mekanismer, der fører til insulinresistens og efterfølgende type 2-diabetes.

Deltagerne i undersøgelsen vil omfatte mænd og kvinder i alderen 40-65 år, som opfylder kriterierne for inklusion. Efter overvågning af normale daglige aktiviteter i 7 dage, vil frivillige reducere deres kalorieindtag med 5000 kcal/uge og deltage i 5 ugentlige træningssessioner i 3 uger. Deltagerne vil deltage i en session med laboratorietest før og en efter denne periode, som vil finde sted på University of Bath. Denne intervention skulle være tilstrækkelig til at forbedre insulinfølsomheden og give os mulighed for at studere de cellulære ændringer, der vil have fundet sted i løbet af denne tid.