Ερευνητές στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Tohoku ανακάλυψαν ένα βασικό πρωταρχικό βήμα στην ηπατική οδό ERK (Extracellular signal-regulated kinase) που οδηγεί σε αυξημένη παραγωγή ινσουλίνης.
Η ηπατική ενεργοποίηση της ERK αναφέρεται στην διέγερση και την αυξημένη δραστηριότητα της εξωκυτταρικής οδού σηματοδότησης κινάσης που ρυθμίζεται από το σήμα (ERK) εντός των ηπατικών κυττάρων, κυρίως των ηπατοκυττάρων και των ηπατικών αστεροειδών κυττάρων. H ηπατική ενεργοποίηση της ERK είναι ένα κρίσιμο συμβάν σηματοδότησης στο ήπαρ, που ανταποκρίνεται σε ένα ευρύ φάσμα ερεθισμάτων και επηρεάζει ποικίλες κυτταρικές λειτουργίες που είναι κρίσιμες τόσο για τη φυσιολογική φυσιολογία του ήπατος όσο και για την παθογένεση διαφόρων ηπατικών παθήσεων.
Ενώ η προηγούμενη εργασία τους επικεντρώθηκε σε πτυχές της οδού σηματοδότησης από το ήπαρ στο πάγκρεας, η παρούσα μελέτη δείχνει ένα ακόμη πιο πρώιμο βήμα που ξεκινά στο κόλον όταν αυτό έχει φλεγμονή -η οποία προκαλείται από την παχυσαρκία. Η παρούσα μελέτη αποκάλυψε έναν νέο ρόλο που παίζει ο γαστρεντερικός σωλήνας στη ρύθμιση της ομοιόστασης της γλυκόζης.
Η ινσουλίνη είναι μια ορμόνη που παράγεται από τα βήτα κύτταρα στο πάγκρεας. Μπορείτε να σκεφτείτε την ινσουλίνη σαν ένα κλειδί που ξεκλειδώνει τα κύτταρα για να επιτρέψει στη γλυκόζη να εισέλθει από το αίμα, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ενέργεια. Ωστόσο, τα άτομα με παχυσαρκία μπορεί να γίνουν ανθεκτικά στην ινσουλίνη, γεγονός που κάνει το πάγκρεας να εκκρίνει περισσότερη ινσουλίνη. Αυτό συμβαίνει μέσω μιας διαοργανικής νευρωνικής αναμετάδοσης σήματος που προέρχεται από την ηπατική οδό ERK. Λόγω της στενής σχέσης μεταξύ της παχυσαρκίας και της εμφάνισης του διαβήτη, η κατανόηση αυτής της οδού σε βάθος θα μπορούσε να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων τρόπων για τη θεραπεία ή την πρόληψη αυτής της πάθησης.
«Ο στόχος αυτής της μελέτης ήταν να καθοριστεί πώς η παχυσαρκία ειδικότερα πυροδοτεί αυτόν τον καταρράκτη», λέει ο Junta Imai (Πανεπιστήμιο Tohoku). «Υποθέσαμε ότι είχε να κάνει με φλεγμονή στο κόλον, καθώς οι προφλεγμονώδεις παράγοντες μπορούν να διαδραματίσουν διεγερτικό ρόλο στην ηπατική οδό ERK».
Οι ερευνητές ανέπτυξαν μια διεξοδική σειρά πειραμάτων για να προσδιορίσουν εάν η φλεγμονή του παχέος εντέρου λόγω παχυσαρκίας θα μπορούσε να επηρεάσει την ηπατική οδό ERK.
Αρχικά, η ερευνητική ομάδα ανέλυσε ποντίκια χωρίς παχυσαρκία στα οποία είχε χορηγηθεί φάρμακο για να προκαλέσει φλεγμονή στο κόλον. Ως αποτέλεσμα, διαπίστωσαν ότι η απλή πρόκληση φλεγμονής στο κόλον ενεργοποιεί την οδό ERK στο ήπαρ, διεγείρει την νευρωνική οδό αναμετάδοσης και αυξάνει τον αριθμό των β-κυττάρων ακόμη και στα ποντίκια χωρίς παχυσαρκία.
Στη συνέχεια, αναλύοντας το κόλον ποντικών στα οποία η παχυσαρκία προκλήθηκε από μια δίαιτα υψηλής θερμιδικής αξίας, διαπιστώθηκε ότι η φλεγμονή του παχέος εντέρου, μαζί με την ενεργοποίηση της ηπατικής οδού ERK και την αύξηση των β-κυττάρων, είχε εμφανιστεί σε αυτά τα παχύσαρκα ποντίκια.
«Ένα συναρπαστικό εύρημα ήταν ότι όταν προσπαθήσαμε να θεραπεύσουμε τα παχύσαρκα ποντίκια με φλεγμονή του παχέος εντέρου μειώνοντας τη φλεγμονή τους, στην πραγματικότητα σταμάτησε την ενεργοποίηση της οδού ERK στο ήπαρ», εξηγεί ο Imai. «Παρά το γεγονός ότι το ποντίκι ήταν ακόμα παχύσαρκο, η στόχευση της φλεγμονής του παχέος εντέρου ήταν ακριβώς αυτό που χρειαζόταν για να αλλάξει η οδός ERK».
Αυτή η έρευνα αποκαλύπτει έναν ελλείποντα κρίκο στην οδό, καθορίζοντας ότι το ήπαρ αντιλαμβάνεται την κατάσταση της παχυσαρκίας μέσω της φλεγμονής του παχέος εντέρου και η φλεγμονή του παχέος εντέρου χρησιμεύει ως η πρώτη ενεργοποίηση του πολλαπλασιασμού των β-κυττάρων κατά την ανάπτυξη της παχυσαρκίας.
Αυτά τα επιτεύγματα θα οδηγήσουν σε πρόοδο στην κατανόηση του μηχανισμού πίσω από τον πολλαπλασιασμό των β-κυττάρων, προκειμένου να διατηρηθούν τα φυσιολογικά επίπεδα γλυκόζης στο αίμα. Επιπλέον, αναμένεται ότι αυτή η έρευνα μπορεί να βοηθήσει στην πρόοδο της ανάπτυξης θεραπειών και μεθόδων πρόληψης για τον διαβήτη.
Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στο JCI Insight στις 8 Μαΐου 2025.
Περισσότερες πληροφορίες: Colonic inflammation triggers β cell proliferation during obesity development via a liver-to-pancreas interorgan mechanism. JCI Insight, 2025; 10 (9) DOI: 10.1172/jci.insight.183864.
