బార్సిలోనా [స్పెయిన్], టైప్ 2 డయాబెటీస్ ఉన్న వ్యక్తులు ఉపవాసం గ్లూకోజ్ స్థాయిలను పెంచడం వారికి చాలా కలవరపరిచే కారకాల్లో ఒకటి. ఈ ఇన్సులిన్-నిరోధక వ్యక్తులలో, కాలేయం గ్లూకోజ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఈ ప్రక్రియ ఇప్పటికీ శాస్త్రవేత్తలకు సమాధానం లేని అనేక సమస్యలను లేవనెత్తుతుంది.
ఈ మెకానిజం గురించి మనకున్న పరిజ్ఞానంలో అత్యంత ముఖ్యమైన పరిణామాలు ఇప్పుడు ట్రెండ్స్ ఇన్ ఎండోక్రినాలజీ & మెటబాలిజం జర్నల్‌లో ప్రచురించబడిన సమీక్షా పత్రంలో ప్రదర్శించబడ్డాయి. ప్రపంచ ఆరోగ్య సంస్థ (WHO) ఇరవై ఒకటవ శతాబ్దపు మహమ్మారిలో ఒకటిగా జాబితా చేసిన టైప్ 2 డయాబెటిస్ మెల్లిటస్‌కు వ్యతిరేకంగా జరిగే యుద్ధంలో, ఇది నవల చికిత్సా లక్ష్యాలను కనుగొనడంలో కూడా సహాయపడుతుంది.
UB ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ బయోమెడిసిన్ (IBUB), శాంట్ జోన్ డి డ్యూ రీసెర్చ్ ఇన్స్టిట్యూట్ (IRSJD), బార్సిలోనా విశ్వవిద్యాలయంలోని ఫార్మసీ మరియు ఫుడ్ సైన్సెస్ ఫ్యాకల్టీ, మధుమేహం మరియు అనుబంధ జీవక్రియ వ్యాధులపై బయోమెడికల్ రీసెర్చ్ నెట్‌వర్క్ (CIBERDEM) మరియు ప్రొఫెసర్ మాన్యువల్ వాజ్క్వెజ్-కారెరా ఈ అధ్యయనానికి నాయకులు. నిపుణులు ఎమ్మా బరోసో, జేవియర్ జురాడో-అగ్యిలర్, మరియు జేవియర్ పాలోమర్ (UB-IBUB-IRJSJD-CIBERDEM) అలాగే లాసాన్ విశ్వవిద్యాలయం (స్విట్జర్లాండ్) నుండి ప్రొఫెసర్ వాల్టర్ వాహ్లీ ఈ పనిలో పాల్గొంటున్నారు.టైప్ 2 డయాబెటిస్ మెల్లిటస్ అనేది చాలా సాధారణమైన దీర్ఘకాలిక వ్యాధి, ఇది శరీరంలో ఇన్సులిన్ ప్రతిస్పందన లోపం కారణంగా గ్లూకోజ్ -- సెల్యులార్ ఎనర్జీ ఇంధనం -- అధిక స్థాయిలో ప్రసరించేలా చేస్తుంది. ఇది తీవ్రమైన అవయవ నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది మరియు ప్రపంచవ్యాప్తంగా ప్రభావితమైన జనాభాలో అధిక శాతంలో తక్కువగా నిర్ధారణ చేయబడిందని అంచనా వేయబడింది.
రోగులలో, కాలేయంలో గ్లూకోజ్ సంశ్లేషణ మార్గం (గ్లూకోనోజెనిసిస్) హైపర్యాక్టివేట్ చేయబడింది, ఈ ప్రక్రియ మెట్‌ఫార్మిన్ వంటి మందుల ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. "ఇటీవల, హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్ నియంత్రణలో ఉన్న కొత్త కారకాలు గుర్తించబడ్డాయి. ఉదాహరణకు, మా బృందం చేసిన అధ్యయనం హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్‌లో పాల్గొన్న ప్రోటీన్ల స్థాయిలను వృద్ధి భేద కారకం (GDF15) తగ్గిస్తుందని వెల్లడించింది", అని ప్రొఫెసర్ మాన్యుయెల్ వాజ్క్వెజ్-కారెరా, UB యొక్క ఫార్మకాలజీ, టాక్సికాలజీ మరియు థెరప్యూటిక్ కెమిస్ట్రీ విభాగం నుండి.
ఈ పాథాలజీకి వ్యతిరేకంగా పోరాటంలో పురోగతి సాధించడానికి, TGF-b వంటి మార్గాలను మరింత అధ్యయనం చేయడం కూడా అవసరం, ఇది జీవక్రియ పనిచేయకపోవడం-సంబంధిత కొవ్వు కాలేయ వ్యాధి (MASLD) యొక్క పురోగతిలో పాల్గొంటుంది, ఇది తరచుగా సహజీవనం చేసే చాలా ప్రబలమైన పాథాలజీ. టైప్ 2 డయాబెటిస్ మెల్లిటస్‌తో. "లివర్ ఫైబ్రోసిస్ యొక్క పురోగతిలో TGF-b చాలా సంబంధిత పాత్రను పోషిస్తుంది మరియు హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్‌ను పెంచడానికి మరియు అందువల్ల టైప్ 2 డయాబెటిస్ మెల్లిటస్‌కు దోహదపడే అతి ముఖ్యమైన కారకాల్లో ఒకటిగా మారింది. అందువల్ల, TGF- ప్రమేయాన్ని అధ్యయనం చేయడం. హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్ నియంత్రణలో b మార్గం మెరుగైన గ్లైసెమిక్ నియంత్రణను సాధించడంలో సహాయపడుతుంది" అని వాజ్క్వెజ్-కారెరా నొక్కిచెప్పారు.అయినప్పటికీ, గ్లూకోనోజెనిసిస్ నియంత్రణను మెరుగుపరచడానికి ఒకే కారకంపై పనిచేయడం వ్యాధిని తగినంతగా నియంత్రించడానికి తగిన చికిత్సా వ్యూహంగా కనిపించడం లేదు.
"టైప్ 2 డయాబెటిస్ మెల్లిటస్‌కు సంబంధించిన విధానాన్ని మెరుగుపరచడానికి వివిధ కారకాలను పరిగణనలోకి తీసుకునే కాంబినేషన్ థెరపీలను రూపొందించడం చాలా ముఖ్యం" అని వాజ్క్వెజ్-కరేరా చెప్పారు.
"నేడు అనేక అణువులు ఉన్నాయి -- TGF-b, TOX3, TOX4, మొదలైనవి టైప్ 2 డయాబెటిస్ మెల్లిటస్‌లో హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్ యొక్క ఓవర్‌యాక్టివేషన్‌ను నియంత్రించడం అదనపు కష్టాన్ని కలిగి ఉందనే వాస్తవాన్ని దృష్టిలో ఉంచుకోవద్దు: ఇది ఉపవాస పరిస్థితులలో గ్లూకోజ్‌ను అందుబాటులో ఉంచడానికి కీలకమైన మార్గం, ఇది అనేక కారకాలచే చక్కగా మాడ్యులేట్ చేయబడుతుంది మరియు ఇది నియంత్రణను కష్టతరం చేస్తుంది. జతచేస్తుంది.ఆసక్తికరంగా, అధిక గ్లూకోజ్ స్థాయిలను చూపించిన COVID-19తో ఆసుపత్రిలో చేరిన రోగులలో గ్లూకోనోజెనిసిస్ నియంత్రణలో ఉన్న ఇతర కారకాలు కూడా గుర్తించబడ్డాయి. "COVID-19 తో ఆసుపత్రిలో చేరిన రోగులలో హైపర్గ్లైకేమియా చాలా ప్రబలంగా ఉంది, ఇది హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్‌లో పాల్గొన్న ప్రోటీన్ల కార్యకలాపాలను ప్రేరేపించడానికి SARS-CoV-2 యొక్క సామర్థ్యానికి సంబంధించినది" అని నిపుణుడు పేర్కొన్నాడు.
హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్‌ను తగ్గించే టైప్ 2 డయాబెటిస్ చికిత్సకు సాధారణంగా సూచించబడిన మెట్‌ఫార్మిన్ చర్య యొక్క మెకానిజమ్స్ ఇప్పటికీ పూర్తిగా అర్థం కాలేదు. మైటోకాన్డ్రియల్ ఎలక్ట్రాన్ రవాణా గొలుసు యొక్క సంక్లిష్ట IV నిరోధం ద్వారా ఔషధం గ్లూకోనోజెనిసిస్‌ను తగ్గిస్తుందని ఇప్పుడు కనుగొనబడింది. ఇది సెల్ యొక్క శక్తి జీవక్రియ యొక్క సెన్సార్ అయిన AMPK ప్రోటీన్ యొక్క క్రియాశీలత ద్వారా ఇప్పటి వరకు తెలిసిన శాస్త్రీయ ప్రభావాల నుండి స్వతంత్రమైన యంత్రాంగం.
"మెట్‌ఫార్మిన్ ద్వారా మైటోకాన్డ్రియాల్ కాంప్లెక్స్ IV యాక్టివిటీని నిరోధించడం -- ఇంతకు ముందు అనుకున్నట్లుగా I కాంప్లెక్స్ కాదు -- హెపాటిక్ గ్లూకోజ్ సంశ్లేషణకు అవసరమైన సబ్‌స్ట్రేట్‌ల లభ్యతను తగ్గిస్తుంది" అని వాజ్క్వెజ్-కారెరా చెప్పారు.అదనంగా, మెట్‌ఫార్మిన్ గట్‌పై దాని ప్రభావాల ద్వారా గ్లూకోనోజెనిసిస్‌ను కూడా తగ్గిస్తుంది, చివరికి కాలేయంలో హెపాటిక్ గ్లూకోజ్ ఉత్పత్తిని తగ్గించే మార్పులకు దారితీస్తుంది. "అందువలన, మెట్‌ఫార్మిన్ గట్‌లో గ్లూకోజ్ తీసుకోవడం మరియు వినియోగాన్ని పెంచుతుంది మరియు పోర్టల్ సిర ద్వారా కాలేయానికి చేరుకున్నప్పుడు గ్లూకోనోజెనిసిస్‌ను నిరోధించగల మెటాబోలైట్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. చివరగా, మెట్‌ఫార్మిన్ ప్రేగులలో GLP-1 స్రావాన్ని కూడా ప్రేరేపిస్తుంది, ఇది హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్ ఇన్‌హిబిటరీ ఇది దాని యాంటీ-డయాబెటిక్ ప్రభావానికి దోహదం చేస్తుంది" అని ఆయన వివరించారు.
ఈ మెకానిజం గురించి మనకున్న పరిజ్ఞానంలో అత్యంత ముఖ్యమైన పరిణామాలు ఇప్పుడు ట్రెండ్స్ ఇన్ ఎండోక్రినాలజీ & మెటబాలిజం జర్నల్‌లో ప్రచురించబడిన సమీక్షా పత్రంలో ప్రదర్శించబడ్డాయి. ప్రపంచ ఆరోగ్య సంస్థ (WHO) ఇరవై ఒకటవ శతాబ్దపు మహమ్మారిలో ఒకటిగా జాబితా చేసిన టైప్ 2 డయాబెటిస్ మెల్లిటస్‌కు వ్యతిరేకంగా జరిగే యుద్ధంలో, ఇది నవల చికిత్సా లక్ష్యాలను కనుగొనడంలో కూడా సహాయపడుతుంది.
UB ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ బయోమెడిసిన్ (IBUB), శాంట్ జోన్ డి డ్యూ రీసెర్చ్ ఇన్స్టిట్యూట్ (IRSJD), బార్సిలోనా విశ్వవిద్యాలయంలోని ఫార్మసీ మరియు ఫుడ్ సైన్సెస్ ఫ్యాకల్టీ, మధుమేహం మరియు అనుబంధ జీవక్రియ వ్యాధులపై బయోమెడికల్ రీసెర్చ్ నెట్‌వర్క్ (CIBERDEM) మరియు ప్రొఫెసర్ మాన్యువల్ వాజ్క్వెజ్-కారెరా ఈ అధ్యయనానికి నాయకులు. నిపుణులు ఎమ్మా బరోసో, జేవియర్ జురాడో-అగ్యిలర్, మరియు జేవియర్ పాలోమర్ (UB-IBUB-IRJSJD-CIBERDEM) అలాగే లాసాన్ విశ్వవిద్యాలయం (స్విట్జర్లాండ్) నుండి ప్రొఫెసర్ వాల్టర్ వాహ్లీ ఈ పనిలో పాల్గొంటున్నారు.టైప్ 2 డయాబెటిస్ మెల్లిటస్ అనేది చాలా సాధారణమైన దీర్ఘకాలిక వ్యాధి, ఇది శరీరంలో ఇన్సులిన్ ప్రతిస్పందన లోపం కారణంగా గ్లూకోజ్ -- సెల్యులార్ ఎనర్జీ ఇంధనం -- అధిక స్థాయిలో ప్రసరించేలా చేస్తుంది. ఇది తీవ్రమైన అవయవ నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది మరియు ప్రపంచవ్యాప్తంగా ప్రభావితమైన జనాభాలో అధిక శాతంలో తక్కువగా నిర్ధారణ చేయబడిందని అంచనా వేయబడింది.
రోగులలో, కాలేయంలో గ్లూకోజ్ సంశ్లేషణ మార్గం (గ్లూకోనోజెనిసిస్) హైపర్యాక్టివేట్ చేయబడింది, ఈ ప్రక్రియ మెట్‌ఫార్మిన్ వంటి మందుల ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. "ఇటీవల, హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్ నియంత్రణలో ఉన్న కొత్త కారకాలు గుర్తించబడ్డాయి. ఉదాహరణకు, మా బృందం చేసిన అధ్యయనం హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్‌లో పాల్గొన్న ప్రోటీన్ల స్థాయిలను వృద్ధి భేద కారకం (GDF15) తగ్గిస్తుందని వెల్లడించింది", అని ప్రొఫెసర్ మాన్యుయెల్ వాజ్క్వెజ్-కారెరా, UB యొక్క ఫార్మకాలజీ, టాక్సికాలజీ మరియు థెరప్యూటిక్ కెమిస్ట్రీ విభాగం నుండి.
ఈ పాథాలజీకి వ్యతిరేకంగా పోరాటంలో పురోగతి సాధించడానికి, TGF-b వంటి మార్గాలను మరింత అధ్యయనం చేయడం కూడా అవసరం, ఇది జీవక్రియ పనిచేయకపోవడం-సంబంధిత కొవ్వు కాలేయ వ్యాధి (MASLD) యొక్క పురోగతిలో పాల్గొంటుంది, ఇది తరచుగా సహజీవనం చేసే చాలా ప్రబలమైన పాథాలజీ. టైప్ 2 డయాబెటిస్ మెల్లిటస్‌తో. "లివర్ ఫైబ్రోసిస్ యొక్క పురోగతిలో TGF-b చాలా సంబంధిత పాత్రను పోషిస్తుంది మరియు హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్‌ను పెంచడానికి మరియు అందువల్ల టైప్ 2 డయాబెటిస్ మెల్లిటస్‌కు దోహదపడే అతి ముఖ్యమైన కారకాల్లో ఒకటిగా మారింది. అందువల్ల, TGF- ప్రమేయాన్ని అధ్యయనం చేయడం. హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్ నియంత్రణలో b మార్గం మెరుగైన గ్లైసెమిక్ నియంత్రణను సాధించడంలో సహాయపడుతుంది" అని వాజ్క్వెజ్-కారెరా నొక్కిచెప్పారు.అయినప్పటికీ, గ్లూకోనోజెనిసిస్ నియంత్రణను మెరుగుపరచడానికి ఒకే కారకంపై పనిచేయడం వ్యాధిని తగినంతగా నియంత్రించడానికి తగిన చికిత్సా వ్యూహంగా కనిపించడం లేదు.
"టైప్ 2 డయాబెటిస్ మెల్లిటస్‌కు సంబంధించిన విధానాన్ని మెరుగుపరచడానికి వివిధ కారకాలను పరిగణనలోకి తీసుకునే కాంబినేషన్ థెరపీలను రూపొందించడం చాలా ముఖ్యం" అని వాజ్క్వెజ్-కరేరా చెప్పారు.
"నేడు అనేక అణువులు ఉన్నాయి -- TGF-b, TOX3, TOX4, మొదలైనవి టైప్ 2 డయాబెటిస్ మెల్లిటస్‌లో హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్ యొక్క ఓవర్‌యాక్టివేషన్‌ను నియంత్రించడం అదనపు కష్టాన్ని కలిగి ఉందనే వాస్తవాన్ని దృష్టిలో ఉంచుకోవద్దు: ఇది ఉపవాస పరిస్థితులలో గ్లూకోజ్‌ను అందుబాటులో ఉంచడానికి కీలకమైన మార్గం, ఇది అనేక కారకాలచే చక్కగా మాడ్యులేట్ చేయబడుతుంది మరియు ఇది నియంత్రణను కష్టతరం చేస్తుంది. జతచేస్తుంది.ఆసక్తికరంగా, అధిక గ్లూకోజ్ స్థాయిలను చూపించిన COVID-19తో ఆసుపత్రిలో చేరిన రోగులలో గ్లూకోనోజెనిసిస్ నియంత్రణలో ఉన్న ఇతర కారకాలు కూడా గుర్తించబడ్డాయి. "COVID-19 తో ఆసుపత్రిలో చేరిన రోగులలో హైపర్గ్లైకేమియా చాలా ప్రబలంగా ఉంది, ఇది హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్‌లో పాల్గొన్న ప్రోటీన్ల కార్యకలాపాలను ప్రేరేపించడానికి SARS-CoV-2 యొక్క సామర్థ్యానికి సంబంధించినది" అని నిపుణుడు పేర్కొన్నాడు.
హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్‌ను తగ్గించే టైప్ 2 డయాబెటిస్ చికిత్సకు సాధారణంగా సూచించబడిన మెట్‌ఫార్మిన్ చర్య యొక్క మెకానిజమ్స్ ఇప్పటికీ పూర్తిగా అర్థం కాలేదు. మైటోకాన్డ్రియల్ ఎలక్ట్రాన్ రవాణా గొలుసు యొక్క సంక్లిష్ట IV నిరోధం ద్వారా ఔషధం గ్లూకోనోజెనిసిస్‌ను తగ్గిస్తుందని ఇప్పుడు కనుగొనబడింది. ఇది సెల్ యొక్క శక్తి జీవక్రియ యొక్క సెన్సార్ అయిన AMPK ప్రోటీన్ యొక్క క్రియాశీలత ద్వారా ఇప్పటి వరకు తెలిసిన శాస్త్రీయ ప్రభావాల నుండి స్వతంత్రమైన యంత్రాంగం.
"మెట్‌ఫార్మిన్ ద్వారా మైటోకాన్డ్రియాల్ కాంప్లెక్స్ IV యాక్టివిటీని నిరోధించడం -- ఇంతకు ముందు అనుకున్నట్లుగా I కాంప్లెక్స్ కాదు -- హెపాటిక్ గ్లూకోజ్ సంశ్లేషణకు అవసరమైన సబ్‌స్ట్రేట్‌ల లభ్యతను తగ్గిస్తుంది" అని వాజ్క్వెజ్-కారెరా చెప్పారు.అదనంగా, మెట్‌ఫార్మిన్ గట్‌పై దాని ప్రభావాల ద్వారా గ్లూకోనోజెనిసిస్‌ను కూడా తగ్గిస్తుంది, చివరికి కాలేయంలో హెపాటిక్ గ్లూకోజ్ ఉత్పత్తిని తగ్గించే మార్పులకు దారితీస్తుంది. "అందువలన, మెట్‌ఫార్మిన్ గట్‌లో గ్లూకోజ్ తీసుకోవడం మరియు వినియోగాన్ని పెంచుతుంది మరియు పోర్టల్ సిర ద్వారా కాలేయానికి చేరుకున్నప్పుడు గ్లూకోనోజెనిసిస్‌ను నిరోధించగల మెటాబోలైట్‌లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. చివరగా, మెట్‌ఫార్మిన్ ప్రేగులలో GLP-1 స్రావాన్ని కూడా ప్రేరేపిస్తుంది, ఇది హెపాటిక్ గ్లూకోనోజెనిసిస్ ఇన్‌హిబిటరీ ఇది దాని యాంటీ-డయాబెటిక్ ప్రభావానికి దోహదం చేస్తుంది" అని ఆయన వివరించారు.
