Lipidien kaksinaisuus: urheilijan paradoksi (LIDDIA)

Tyypin 2 diabetekselle (T2D) on ominaista lihas-, rasva- ja maksasolujen lisääntyvä herkkyys insuliinihormonille. Noin 9 % maailman väestöstä kärsii tästä sairaudesta, ja diabeetikoilla kuolleisuusriski on kaksi kertaa suurempi verrattuna samanikäisiin ihmisiin, joilla ei ole diabetesta.

Lihas on erityisen tärkeä glukoosin homeostaasille, koska terveillä koehenkilöillä sen osuus on 80-90 % aterian jälkeisestä insuliinin stimuloimasta glukoosin hävittämisestä. Sen jälkeen kun erikoistunut glukoosinkuljettaja 4 (GLUT4) on ottanut glukoosia soluihin, glukoosi fosforyloituu ja varastoituu glykogeeniksi. Henkilöillä, joilla on liikalihavuus tai T2D, insuliinin kyky helpottaa glukoosin ottoa ja glykogeenisynteesiä on heikentynyt. Tätä tietyn insuliinipitoisuuden vähentynyttä vastetta biologisen vaikutuksensa aikaansaamiseksi kutsutaan insuliiniresistenssiksi. Myöhemmin β-solujen vajaatoiminnasta johtuva insuliinin erityksen väheneminen johtaa paastohyperglykemiaan ja ilmeiseen diabetekseen. Tärkeää on, että lihasten insuliiniresistenssi on T2D:n kehittymisen ensimmäinen vika ja edeltää taudin kliinistä kehitystä jopa 20 vuodella. Glukoosin kuljetuksen solunsisäiset viat on tunnistettu rajoittavaksi vaiheeksi insuliinivälitteiselle glukoosin ottolle luurankolihakseen. Lihaksen glukoosin kuljetusaktiivisuuden heikkeneminen on todennäköisesti seurausta ektooppisesta lipidien kertymisestä ja sitä seuranneesta myosellulaarisen rasvahappoaineenvaihdunnan häiriöstä. Itse asiassa tulokset normaalipainoisista, ei-diabeettisista aikuisista viittaavat siihen, että intramyosellulaarinen triglyseridipitoisuus ennustaa vahvasti lihasten insuliiniresistenssiä. On huomattava, että insuliiniresistenssin kehittyminen tapahtui ilman muutoksia intramyosellulaarisessa triglyseridipitoisuudessa, mikä erottaa näiden neutraalien varastointilipidien määrän insuliiniresistenssistä. Sen sijaan bioaktiiviset lipidilajit, diasyyliglyserolit (DAG) ja keramidit on liitetty häiritsemään insuliinin signalointia ja glukoosin homeostaasia lihavilla ja insuliiniresistenteillä yksilöillä ja yksilöillä, joilla on T2D, aktivoimalla proteiinikinaasi C (PKC) -perheen jäseniä, kun taas keramidit välittävät lisääntymistä. proteiinifosfataasi 2A:ssa (PP2A) ja PKCζ:n ja proteiinikinaasi B:n (PKB)/Akt2:n assosiaatiossa. Toisen monimutkaisuuden lisäämiseksi DAG:t näyttävät aiheuttavan haitallisia solunsisäisiä vaikutuksiaan alalajissa (useimmiten C18:0, C18:1 tai C18:2 DAG:t) ja stereoselektiivisellä tavalla (sn-1,2 stereoisomeeri DAG). Kaiken kaikkiaan liialliset määrät bioaktiivisia intramyosellulaarisia lipidejä (IMCL) edistävät puutteellista insuliinisignaalia lihavilla yksilöillä ja potilailla, joilla on T2D. Yllättäen kestävyysurheilijoilla on vertailukelpoiset määrät IMCL:iä, mutta he ovat edelleen erittäin insuliiniherkkiä. Tätä metabolista ongelmaa on kutsuttu "urheilijan paradoksiksi".

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on siksi ratkaista tämä ongelma massaspektrometriaan perustuvilla uusimmalla tekniikalla analysoimalla lipidialalajeja kestävyysharjoittajilla, harjoittamattomilla terveillä yksilöillä ja insuliiniresistenteillä yksilöillä.