Identifikasjon av nye biomarkører for insulinresistens

Diabetes er en kronisk metabolsk sykdom som rammer 415 millioner mennesker over hele verden og 3,5 millioner mennesker i Storbritannia, med nitti prosent som lider av type 2 diabetes. Type 2-diabetes er preget av manglende evne til muskel- og fettvev til å reagere tilstrekkelig på fysiologiske nivåer av insulin (perifert vev insulinresistens), og til å gjenopprette normale nivåer av sukker i blodet. Insulinresistens kan oppstå før utviklingen av type 2 diabetes og har vist seg å være sterkt knyttet til livsstil og fedme, selv om de underliggende mekanismene er ufullstendig løst. Et definerende kjennetegn ved insulinresistens er unormal glukosetransport som et resultat av redusert celleoverflateekspresjon av glukosereseptoren GLUT4. I sunn fett- og skjelettmuskulatur blir denne reseptoren transportert til celleoverflaten som respons på en insulinstimulus. Vi har vist at denne translokasjonen til cellemembranen krever proteinet Rab3, og ekspresjonsnivåer av dette proteinet reduseres i cellemodeller for insulinresistens.

Vi antar at denne nedreguleringen av Rab3 er assosiert med utvikling av insulinresistens og aktiviteten vil øke etter gjenoppretting av insulinfølsomhet. Hovedmålet med denne studien er å undersøke effekten på Rab3-nivåer og GLUT4-handel av en diett- og treningsintervensjon som tidligere har vist seg å øke insulinfølsomheten. I tillegg vil tarmmikrobiomet bli studert før og etter intervensjonen for å bestemme et forhold til insulinfølsomhet. Nyere bevis tyder på at mikrobiomet har en betydelig rolle i utviklingen av insulinresistens gjennom en rekke potensielle mekanismer. Infusjon av mikrobiota fra magre donorer har vist seg å resultere i forbedret insulinfølsomhet hos mannlige mottakere med metabolsk syndrom, med samtidig økning i prevalensen av butyratproduserende tarmmikrobiota. Trening er assosiert med større mikrobielt mangfold, inkludert økning i butyratproduserende mikrober. Ingen studie til dags dato har overvåket insulinfølsomhet og mikrobiotasammensetning før og etter en trenings- og diettintervensjon, og derfor vil dette føre til en bedre forståelse av mekanismene som fører til insulinresistens og etterfølgende type 2 diabetes.

Studiedeltakerne vil inkludere menn og kvinner i alderen 40-65 år som oppfyller kriteriene for inkludering. Etter overvåking av normale daglige aktiviteter i 7 dager, vil frivillige redusere kaloriinntaket med 5000 kcal/uke og delta i 5 ukentlige treningsøkter i 3 uker. Deltakerne vil delta på en økt med laboratorietesting før og en etter denne perioden som vil finne sted ved University of Bath. Denne intervensjonen bør være tilstrekkelig til å forbedre insulinfølsomheten og tillate oss å studere celleforandringene som vil ha funnet sted i løpet av denne tiden.