Идентификация новых биомаркеров инсулинорезистентности

Диабет — это хроническое метаболическое заболевание, поражающее 415 миллионов человек во всем мире и 3,5 миллиона человек в Великобритании, при этом девяносто процентов из них страдают диабетом 2 типа. Диабет 2 типа характеризуется неспособностью мышечной и жировой тканей адекватно реагировать на физиологические уровни инсулина (инсулинорезистентность периферических тканей) и восстанавливать нормальный уровень сахаров в кровотоке. Инсулинорезистентность может возникать до развития диабета 2 типа и, как было показано, тесно связана с образом жизни и ожирением, хотя основные механизмы до конца не выяснены. Определяющей характеристикой резистентности к инсулину является аномальный транспорт глюкозы в результате снижения экспрессии рецептора глюкозы GLUT4 на клеточной поверхности. В здоровых жировых и скелетных мышцах этот рецептор транспортируется на клеточную поверхность в ответ на инсулиновый стимул. Мы показали, что для этой транслокации на клеточную мембрану необходим белок Rab3, и уровни экспрессии этого белка снижены в клеточных моделях резистентности к инсулину.

Мы предполагаем, что это подавление Rab3 связано с развитием резистентности к инсулину, и его активность будет увеличиваться после восстановления чувствительности к инсулину. Основная цель этого исследования - изучить влияние на уровни Rab3 и транспортировку GLUT4 диеты и физических упражнений, которые, как ранее было показано, повышают чувствительность к инсулину. Кроме того, микробиом кишечника будет изучен до и после вмешательства, чтобы определить любую связь с чувствительностью к инсулину. Недавние данные свидетельствуют о том, что микробиом играет важную роль в развитии резистентности к инсулину посредством ряда потенциальных механизмов. Было показано, что вливание микробиоты от худых доноров приводит к улучшению чувствительности к инсулину у мужчин-реципиентов с метаболическим синдромом с сопутствующим увеличением распространенности кишечной микробиоты, продуцирующей бутират. Упражнения связаны с большим микробным разнообразием, в том числе с увеличением микробов, продуцирующих бутират. На сегодняшний день ни одно исследование не отслеживало чувствительность к инсулину и состав микробиоты до и после физических упражнений и диетического вмешательства, и поэтому это приведет к лучшему пониманию механизмов, которые приводят к резистентности к инсулину и впоследствии к диабету 2 типа.

Участниками исследования будут мужчины и женщины в возрасте от 40 до 65 лет, соответствующие критериям включения. После наблюдения за обычной повседневной деятельностью в течение 7 дней добровольцы уменьшат потребление калорий на 5000 ккал в неделю и будут участвовать в 5 еженедельных тренировках в течение 3 недель. Участники примут участие в одном сеансе лабораторных испытаний до и после этого периода, который пройдет в Университете Бата. Этого вмешательства должно быть достаточно, чтобы улучшить чувствительность к инсулину и позволить нам изучить клеточные изменения, которые произойдут за это время.