Tác dụng của enzyme AMPK trong quá trình điều trị tiểu đường

Đã có nghiên cứu làm rõ vai trò quan trọng của loại enzyme AMPK trong việc kiểm soát đường huyết. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Kyoto, Nhật Bản đã thành công trong việc nắm bắt cơ chế kích hoạt AMPK bằng thuốc điều trị tiểu đường và vận động thông qua các thí nghiệm trên chuột.

1. Ezyme AMPK duy trì sự cân bằng năng lượng của toàn bộ cơ thể

AMPK (AMP-activated protein kinase) là một trong những enzyme quan trọng trong việc duy trì sự sống trong các tế bào và sự cân bằng năng lượng của toàn bộ cơ thể. Khi không có đủ năng lượng trong tế bào, ngay lập tức AMPK sẽ phát hiện được tình trạng thiếu hụt năng lượng của tế bào và kích hoạt hoạt động của các enzyme liên quan đến sản xuất năng lượng. Chính vì vậy AMPK còn được gọi là “cảm biến năng lượng” của cơ thế.

Ngoài ra, AMPK cũng được biết đến như là một nhân tố giúp cải thiện tình trạng kháng insulin ở các bệnh nhân tiểu đường. Tính kháng insulin là tình trạng insulin hoạt động không hiệu quả khiến thận bài tiết insulin quá mức. Kháng insulin cũng là một trong những nguyên nhân làm tăng nguy cơ ung thư khi mắc bệnh tiểu đường tuýp 2 và hội chứng chuyển hóa.

ATP (hay còn gọi là Adenosine Triphosphate) là nguồn năng lượng để các tế bào trong cơ thể hoạt động. ATP có giá trị trong trao đổi năng lượng sinh học của cơ thể và luôn được sử dụng trong các hoạt động sống cần năng lượng.

Khi ATP được sử dụng làm năng lượng sẽ làm tăng các ADP (adenosine-2-phosphate) và AMP (adenosine-1-phosphate) trong cơ thể. Mà AMPK là một enzyme được kích hoạt bởi AMP. Các AMPK hoạt động khi AMP trong cơ thể tăng lên do tình trạng suy giảm của các ATP nội bào như hạ đường huyết, thiếu oxy và thiếu lưu thông máu.

2. Nghiên cứu AMPK đem lại tác dụng cho điều trị bệnh tiểu đường và ung thư

Chức năng của AMPK là cảm nhận sự sụt giảm năng lượng trong cơ thể, thúc đẩy sản xuất ATP từ đó giúp khôi phục mức ATP của cơ thể. Nói cách khác, khi các AMPK được kích hoạt, các quá trình tổng hợp đường, chất béo và protein trong cơ thể sẽ bị ức chế và duy trì sản sinh các ATP. Chức năng này của AMPK được đánh giá là có hiệu quả giống với việc tập thể dục trong điều trị bệnh tiểu đường tuýp 2 và béo phì. 

Ngoài ra, AMPK còn được kích hoạt hóa bởi các hợp chất cytokine có liên quan đến béo phì như leptin và adiponectin nên có vai trò quan trọng trong việc kiểm soát quá trình trao đổi chất của toàn cơ thể, như ức chế cảm giác thèm ăn trong hệ thống thần kinh trung ương. Đã có nghiên cứu chứng minh rằng AMPK có tác dụng trong việc ngăn chặn sự sản sinh và gia tăng các tế bào và có hiệu quả đáng kể trong cải thiện và điều trị ung thư.

AMPK cũng có vai trò rất lớn đối với tác dụng của thuốc metformin – một loại thuốc điều trị bệnh tiểu đường. AMPK là phân tử đặc hiệu (phân tử đích) có vai trò quan trọng trong các hoạt động của metformin, bao gồm ức chế quá trình tái  tạo glucose ở gan, tăng tiêu thụ đường trong cơ bắp, ức chế sự hấp thụ đường từ đường ruột và ức chế sự giải phóng mỡ trong mô mỡ,…. Chính vì thế, AMPK là chìa khóa để điều chỉnh quá trình chuyển hóa đường và lipid trong cơ thể.

Nhóm nghiên cứu của giáo sư Michiyuki Matsuda thuộc Khoa Khoa học Đời sống, Đại học Kyoto đã sử dụng bộ cảm biến sinh học FRP của AMPK trên những con chuột biến đổi gen để đo mức hoạt động của các AMPK trong cơ thể khi các tế bào bị thiếu năng lượng. Đây là phương pháp tận dụng hiện tượng truyền năng lượng cộng hưởng huỳnh quang để đo mức độ hoạt động của các phân tử. 

Thông qua nghiên cứu này, các nhà khoa học đã thành công trong việc nắm bắt sự kích hoạt hóa AMPK bằng thuốc trị tiểu đường và tập thể dục ở chuột. Bên cạnh đó, các chuyên gia cũng thấy được hoạt động của AMPK được thử nghiệm trên chuột có thể trở thành một công cụ đột phá trong các lĩnh vực nghiên cứu liên quan đến bệnh tiểu đường tuýp 2, ung thư và lão hóa. 

3. Metformin kích hoạt các hoạt động của AMPK ở gan

Nhóm nghiên cứu đã phát triển công nghệ giám sát hoạt động AMPK  đầu tiên trên thế giới và xác minh rằng hoạt động AMPK trong các mô và tế bào là khác nhau. Ngoài ra, nghiên cứu cũng làm rõ tác dụng của việc tập thể dục và thuốc điều trị tiểu đường có hiệu quả với tế bào não của cơ quan trong cơ thể.

Thông qua thí nghiệm trên những con chuột bị biến đổi gen, các nhà khoa học đã phát hiện thấy Metformin có tác dụng đáng kể trong việc kích hoạt hoạt động AMPK ở gan, nhưng lại không có tác dụng nhiều đối với cơ xương. Ngược lại, AICAR – một loại phân tử gần giống với AMP, lại đóng vai trò lớn trong việc kích hoạt AMPK ở cơ xương. 

Sau khi cho chuột tập thể dục, các nhà nghiên cứu cũng quan sát hoạt động AMPK trong cơ xương và nhận thấy rằng AMPK được kích hoạt nhiều ở những cơ co nhanh hơn là ở các cơ co chậm. 

Các nghiên cứu này được kỳ vọng là có thể đem lại những hiệu quả trong các lĩnh vực nghiên cứu về bệnh tiểu đường tuýp 2, ung thư và lão hóa.

Bạn đang xem bài viết: “Tác dụng của enzyme AMPK trong quá trình điều trị tiểu đường” tại chuyên mục “Tin tức“.

https://kienthuctieuduong.vn/
(Nguồn: Viện nghiên cứu thông tin y tế và sức khoẻ Nhật Bản)