Deficiența ”mitocondriilor în mușchi nu cauzează diabet zaharat cu rezistență la insulină
Abstract
Aceste articole au fost urmate de publicarea unui număr de studii care arată că pacienții cu T2DM, indivizii obezi rezistenți la insulină și descendenții slabi rezistenți la insulină ai părinților diabetici au o reducere de aproximativ 30% a conținutului mitocondrial muscular (8-11), sugerând că singura anomalie este o scădere cu aproximativ 30% a dimensiunii sau a numărului de mitocondrii. Nu se cunoaște mecanismul responsabil de reducerea conținutului mitocondrial al mușchilor scheletici diabetici. O posibilitate care a fost sugerată este că scăderea mitocondriilor se datorează acțiunii afectate a insulinei (12). Un al doilea este că este mediat de stresul oxidativ (13). O a treia este că se datorează activității fizice scăzute. O altă posibilitate este că este determinată genetic, adică este o trăsătură genetică care este legată de predispoziția genetică de a dezvolta rezistență la insulină și T2DM. Această a treia posibilitate este sugerată de constatările că inversarea T2DM prin scăderea în greutate nu are ca rezultat normalizarea conținutului mitocondrial muscular (14) și că unii descendenți slabi ai părinților diabetici sunt rezistenți la insulină și au un conținut muscular redus de mitocondrii (10) .
Ca rezultat al multor studii care arată că pacienții T2DM, persoanele obeze rezistente la insulină și descendenții rezistenți la insulină ai părinților diabetici au în general o reducere cu 30% a mitocondriilor musculare, ipoteza că rezistența la insulină este mediată de un deficit de mitocondrie musculară au câștigat o acceptare considerabilă (15,16). Presupunând că deficitul mitocondrial cauzează rezistență la insulină, deoarece aceste două fenomene apar împreună, adică, cu aceasta, prin urmare, este o eroare logică. Corelația nu oferă informații despre cauzalitate. Acest lucru ridică întrebarea, există dovezi științifice în sprijinul ipotezei? După cum este analizat în următoarele trei secțiuni, răspunsul este nu, dovezile experimentale disponibile arată că o scădere a mitocondriilor musculare nu provoacă rezistență la insulină.
O REDUCERE ÎN MITOCHONDRIA A PRECEDIT DEZVOLTAREA REZISTENȚEI LA INSULINĂ?
În lumina acestor constatări, pare clar că deficitul mitocondrial nu este necesar pentru dezvoltarea rezistenței la insulină și că, cel puțin în modelul de șobolan hrănit cu grăsimi, rezistența la insulină se dezvoltă în ciuda creșterii mitocondriilor musculare. Rezistența la insulină nu se datorează, de asemenea, deficitului mitocondrial la om, se dovedește constatând că indienii asiatici rezistenți la insulină cu T2DM au o capacitate musculară mitocondrială de metabolism oxidativ similară cu cea a indienilor nondiabetici și mai mare decât cea a nord-americanilor sănătoși de origine nord-europeană. (28).
O REDUCERE A MITOCHONDRIEI MUSCULARE CAUZĂ REZISTENȚA LA INSULINĂ?
Într-un studiu anterior realizat de grupul nostru, am generat șoareci transgenici care au exprimat proteina de decuplare-1 (UCP-1) în mușchii lor scheletici (32). Scopul inițial al acestui studiu a fost de a determina efectul unei reduceri modeste a concentrației de ATP la starea de echilibru asupra biogenezei mitocondriale. Cu toate acestea, cantitatea de UCP-1 exprimată în mușchii șoarecilor transgenici a fost prea mare și a dus la întreruperea structurii mitocondriale (Fig. 1) și a cauzat scăderi mari ale nivelurilor proteinelor enzimei mitocondriale cheie. Nu se cunoaște mecanismul prin care un conținut ridicat de UCP-1 dăunează mitocondriilor musculare. În ciuda reducerii severe a funcției mitocondriale și a acumulării asociate a unor cantități mari de lipide intramusculare (Fig. 1), au existat creșteri mari ale activității de transport a glucozei musculare bazale și stimulate de insulină (32).