Hormone mới được xác định có thể là nguyên nhân quan trọng gây ra bệnh tiểu đường loại 1 và loại 2

Một loại hormone mới được phát hiện có tên fabkin giúp điều chỉnh sự trao đổi chất và có thể đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của cả bệnh tiểu đường loại 1 và loại 2, theo nghiên cứu do Trung tâm Nghiên cứu Chuyển hóa Sabri Ülker tại Trường Y tế Công cộng Harvard TH Chan dẫn đầu.

Nghiên cứu cho thấy nồng độ fabkin trong máu cao bất thường ở chuột và bệnh nhân tiểu đường tuýp 1 hoặc tuýp 2. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc ngăn chặn hoạt động của fabkin đã ngăn chặn sự phát triển của cả hai dạng bệnh tiểu đường ở động vật. Fabkin có thể đóng một vai trò tương tự ở người và phức hợp hormone có thể là một mục tiêu điều trị đầy hứa hẹn, theo các nhà nghiên cứu.

Tác giả cấp cao Gökhan S. Hotamisligil, giám đốc Sabri, cho biết: “Trong nhiều thập kỷ, chúng tôi đã tìm kiếm tín hiệu truyền đạt trạng thái dự trữ năng lượng trong tế bào mỡ để tạo ra các phản ứng nội tiết thích hợp, chẳng hạn như sản xuất insulin từ các tế bào beta của tuyến tụy. Trung tâm Ülker. "Giờ đây, chúng tôi đã xác định fabkin là một loại hormone mới kiểm soát chức năng quan trọng này thông qua một cơ chế phân tử rất bất thường."

Kết quả nghiên cứu sẽ được công bố trực tuyến trên tạp chí Nature vào ngày 8 tháng 12 năm 2021.

Nhiều hormone tham gia vào quá trình điều hòa sự trao đổi chất, chẳng hạn như insulin và leptin. Fabkin khác với các kích thích tố truyền thống ở chỗ nó không phải là một phân tử đơn lẻ với một thụ thể xác định duy nhất. Thay vào đó, fabkin được cấu tạo bởi một phức hợp protein chức năng bao gồm nhiều protein, bao gồm protein liên kết axit béo 4 (FABP4), adenosine kinase (ADK) và nucleoside diphosphate kinase (NDPK). Thông qua một loạt các thí nghiệm, các nhà nghiên cứu xác định rằng fabkin điều chỉnh các tín hiệu năng lượng bên ngoài tế bào. Những tín hiệu này sau đó hoạt động thông qua một họ các thụ thể để kiểm soát chức năng của tế bào đích. Trong trường hợp mắc bệnh tiểu đường, fabkin kiểm soát chức năng của các tế bào beta trong tuyến tụy chịu trách nhiệm sản xuất insulin.

Hơn một thập kỷ trước, Hotamisligil và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng một loại protein được gọi là FABP4 được tiết ra từ các tế bào mỡ trong quá trình phân giải lipid, quá trình mà lipid dự trữ trong các tế bào mỡ bị phá vỡ, thường là để phản ứng với tình trạng đói. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra mối tương quan giữa FABP4 lưu hành và các bệnh chuyển hóa bao gồm béo phì, tiểu đường, bệnh tim mạch và ung thư. Tuy nhiên, cơ chế hoạt động vẫn chưa được biết.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi FABP4 được tiết ra từ các tế bào mỡ và đi vào dòng máu, nó sẽ liên kết với các enzym NDPK và ADK để tạo thành phức hợp protein hiện được xác định là fabkin. Trong phức hợp protein này, FABP4 điều chỉnh hoạt động của NDPK và ADK để điều chỉnh mức độ của các phân tử được gọi là ATP và ADP, là những đơn vị năng lượng thiết yếu trong sinh học. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các thụ thể bề mặt trên các tế bào lân cận cảm nhận được tỷ lệ thay đổi của ATP so với ADP, kích hoạt các tế bào phản ứng với tình trạng năng lượng thay đổi. Như vậy, fabkin có thể điều chỉnh chức năng của các tế bào đích này.

Các tác giả đã chỉ ra rằng các tế bào beta sản xuất insulin của tuyến tụy là mục tiêu của fabkin và hormone này là động lực thúc đẩy sự phát triển của bệnh tiểu đường. Khi các nhà nghiên cứu sử dụng một loại kháng thể để vô hiệu hóa fabkin ở chuột, những con vật này không phát triển bệnh tiểu đường. Khi tiêm kháng thể cho những con chuột béo phì, mắc bệnh tiểu đường, chúng sẽ trở lại trạng thái khỏe mạnh.

"Việc phát hiện ra fabkin yêu cầu chúng tôi phải lùi lại một bước và xem xét lại hiểu biết cơ bản của chúng tôi về cách hoạt động của các hormone." , tác giả chính Kacey Prentice, cộng sự nghiên cứu tại Trung tâm Sabri Ülker và Khoa chuyển hóa phân tử cho biết. "Tôi vô cùng hào hứng khi tìm ra một loại hormone mới, nhưng thậm chí còn hơn thế nữa khi thấy những tác động lâu dài của khám phá này."

Các nhà nghiên cứu Harvard Chan khác đã đóng góp vào nghiên cứu này bao gồm Jani Saksi, Lauren Robertson, Grace Lee, Karen Inouye, Kosei Eguchi, Alexandra Lee, Ozgur Cakici, Emily Otterbeck, Paulina Cedillo, Ediz Calay và Feyza Engin.

Kinh phí cho nghiên cứu này đến từ khoản tài trợ DK123458 của Viện Y tế Quốc gia và Quỹ Nghiên cứu Bệnh Đái tháo đường Vị thành niên tài trợ 2-SRA-2019-660-SB và 3-PDF-2017-400-AN. Lab1636, một chi nhánh của Deerfield Management, hỗ trợ phát triển một kháng thể điều trị nhằm mục tiêu fabkin trong bệnh chuyển hóa.

Nguồn Trường Y tế Công cộng Harvard/Science daily