Axit amin này có thể cải thiện việc kiểm soát glucose trong bệnh tiểu đường không?
Việc phát hiện ra tác dụng chưa từng được biết đến trước đây của axit amin alanin đối với sự trao đổi chất của tế bào có thể dẫn đến các loại thuốc mới để kiểm soát đường huyết trong thời gian ngắn.
Axit amin là các phân tử khối xây dựng nhỏ mà cơ thể sử dụng để tạo ra protein. Alanine được xếp vào loại axit amin không cần thiết vì cơ thể có thể tạo ra nó mà không cần phải lấy từ thực phẩm.
Các nhà khoa học tại Trung tâm Tiểu đường Joslin và Trường Y Harvard, cả hai đều ở Boston, MA, hiện đã phát hiện ra vai trò mới và duy nhất của alanin bằng cách nghiên cứu nó trong tế bào và chuột thí nghiệm.
Dường như axit amin kích hoạt một loại enzyme gọi là AMP kinase (AMPK) làm tăng sản xuất năng lượng trong tế bào. Điều này dẫn đến giảm lượng đường trong máu không liên quan đến insulin trong thời gian ngắn.
Một bài báo nghiên cứu về những phát hiện hiện được đăng trên tạp chí Chuyển hóa phân tử.
“AMPK”, tác giả nghiên cứu cao cấp, Tiến sĩ Mary-Elizabeth Patti, phó giáo sư y khoa tại Trường Y Harvard và là điều tra viên tại Trung tâm Tiểu đường Joslin cho biết, “là một loại enzyme trong các tế bào khắp cơ thể được kích hoạt khi cung cấp chất dinh dưỡng thấp, hoặc để đáp ứng với việc tập thể dục. "
AMPK và sự trao đổi chất
Có thể rằng khám phá về tác dụng của alanin đối với AMPK cuối cùng có thể dẫn đến một viên thuốc mà một người có thể nuốt trước bữa ăn để tạo ra tác dụng tạm thời đối với sự chuyển hóa glucose.
“Tuy nhiên, đây là nghiên cứu ở giai đoạn đầu và chúng tôi cần thử nghiệm khái niệm này trên cả chuột và cuối cùng là ở người,” Tiến sĩ Patti cho biết thêm.
Các nhà khoa học đã biết rằng AMPK giúp điều chỉnh sự trao đổi chất ở cấp độ tế bào, mô và hệ thống để đáp ứng với các mức chất dinh dưỡng.
AMPK đạt được điều này bằng một số cách. Ví dụ, trong các tế bào, khi nó nhận được tín hiệu kích hoạt, nó sẽ bật các gen làm tăng quá trình sản xuất năng lượng.
“AMPK là một điều tốt,” Tiến sĩ Patti giải thích, “và nó cũng có thể được kích hoạt bởi nhiều phương pháp điều trị bệnh tiểu đường loại 2, chẳng hạn như metformin.”
Bệnh tiểu đường loại 2 phát triển từ tình trạng kháng insulin, một tình trạng trong đó cơ thể không phản ứng đúng với insulin, hormone giúp tế bào hấp thụ và sử dụng đường trong máu, hoặc glucose.
Khoảng 90–95 phần trăm trong số 30 triệu người ở Hoa Kỳ mắc bệnh tiểu đường có loại 2. Mặc dù bệnh tiểu đường loại 2 thường xảy ra sau 45 tuổi, nó đang ngày càng trở nên phổ biến ở người trẻ và trẻ em.
Alanine 'liên tục kích hoạt AMPK'
Tiến sĩ Patti và nhóm của cô ấy muốn tìm hiểu xem liệu có bất kỳ axit amin cụ thể nào kích hoạt AMPK hay không. Họ cũng muốn hiểu cơ chế kích hoạt hoạt động như thế nào ở cấp độ tế bào và hệ thống.
Họ bắt đầu bằng cách sàng lọc một số axit amin bằng cách sử dụng tế bào gan chuột. Họ đã sử dụng tế bào gan vì gan đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát lượng glucose trong cơ thể.
“Alanine là một axit amin luôn có thể kích hoạt AMPK,” Tiến sĩ Patti lưu ý.
Trong giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu, nhóm đã xác nhận rằng alanin đang kích hoạt hoạt động trao đổi chất của AMPK. Họ cũng đã chạy thử nghiệm để xác nhận điều này trong tế bào gan của người và chuột.
Tất cả các thử nghiệm đều cho thấy alanin kích hoạt AMPK trong tế bào gan chuột, chuột và người, bất kể nồng độ glucose trong tế bào cao hay thấp.
Alanine làm giảm glucose ở chuột
Sau đó, các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm trên chuột sống. Họ thấy rằng mức AMPK ở chuột tăng lên khi họ cho chúng uống alanin. Họ cũng phát hiện ra rằng những con chuột được cho uống alanin trước khi nhận một liều glucoza đã phát triển lượng glucoza thấp hơn.
Các thử nghiệm sâu hơn cho thấy cơ chế tương tự cũng xuất hiện ở những con chuột có và không bị béo phì, mặc dù glucose thường chuyển hóa khác nhau ở những con chuột thiếu cân và thừa cân.
Trong một loạt thí nghiệm cuối cùng, các nhà nghiên cứu tiết lộ rằng những thay đổi về mức độ glucose không phải là kết quả của việc tiết insulin và glucagon. Thay vào đó, chúng là do AMPK giúp gan sử dụng glucose và giải phóng ít hơn bằng cách thay đổi quá trình chuyển hóa tế bào.
“Tất cả những dữ liệu này kết hợp với nhau cho thấy rằng các axit amin, và đặc biệt là alanin, có thể là một cách tiềm năng duy nhất để thay đổi quá trình chuyển hóa glucose.”
Tiến sĩ Mary-Elizabeth Patti
