חוקר מאוניברסיטת יוסטון מצא שטיפול בקטואצידוזיס סוכרתי עשוי להתמקד בהפחתת רמות הקטון בחולי סוכרת והגברת יכולת הפעילות הגופנית לתוצאות בריאותיות טובות יותר. זה יכול לשנות חיים של כ-20-30% מ-830 מיליון חולי סוכרת שמפתחים קטואצידוזיס, המתרחשת כאשר יש יותר מדי קטונים בדם, ומסכנת חיים אם לא מטופלים.
רוב האנשים מכירים את הקטון הצנוע, מולקולת אנרגיה קטנה שהכבד יוצר כאשר לגוף חסר סוכר. כ-12.9 מיליון אמריקאים עוקבים אחר הדיאטה הקטוגנית, או הקטו, ועם שוק עולמי של מוצרי קטו בשווי של למעלה מ-10 מיליארד דולר, נראה שהתיאבון לדיאטה אינו פוחת.
למי שלא מתחיל, דיאטנית קטו צורכת מעט פחמימות ומעט סוכר, מה שמאלץ את הכבד ליצור קטונים ששורפים שומנים לאנרגיה, ושריפת שומנים זו יכולה ליזום ירידה במשקל. מכיוון שהגוף משתמש בקטונים כמקור גיבוי לאנרגיה, זה בטוח לחלוטין לקטונים להסתובב בזרם הדם. אבל אם יש יותר מדי קטונים על הסיפון, הדם עלול להפוך לרעיל.
כעת, Ravi K. Singh, עוזר פרופסור לפרמקולוגיה של UH בקולג' לרוקחות של אוניברסיטת יוסטון, מספק תקווה חדשה, ומראה שחלבון המווסת את חילוף החומרים בשריר עשוי להפחית את רמות הקטון הגבוהות בחולי סוכרת ולהגדיל את יכולת הפעילות הגופנית.
החלבון המדובר
מיד לאחר הלידה, נוצר איזופורם חלבון ספציפי לשריר הנקרא MEF2Dα2. הוא מיוצר באמצעות שחבור חלופי מוסדר, תהליך שבו גן בודד מייצר חלבונים שונים. זהו גרסה של MEF2D, אשר ממלא תפקיד בהתפתחות השרירים. מסתבר שבעוד MEF2D פעיל באיברים רבים ושונים, MEF2Dα2 קיים רק בשרירים, התורמים עד 40% ממסת הגוף והם אחד הצרכנים המובילים של גופי קטון במנוחה.
הצוות של סינג השתמש בעריכת גנים זוכת פרס נובל CRISPR/Cas9, המכונה לעתים קרובות "מספריים גנטיים" כדי לבדוק את תפקוד האיזופורם הזה.
הממצאים שלנו מזהים תפקיד חדש לאיזופורם חלבון MEF2Dα2 בוויסות חמצון קטון בגוף שרירי השלד, יכולת פעילות גופנית ורמות קטון בגוף המערכתית. לעתים קרובות מניחים שאם קטונים מיוצרים ומשתחררים בזרם הדם, הם ינוצלו על ידי איברים היקפיים. העבודה שלנו מראה שהניצול האופטימלי של גופי קטון בשרירי השלד מוסדר על ידי הגרסה הספציפית לשרירים של הגן MEF2D, MEF2Dα2."
Ravi K. Singh, עוזר פרופסור לפרמקולוגיה של UH, מכללת הרוקחות של אוניברסיטת יוסטון
כאשר הצוות השתמש בטכנולוגיית CRISPR כדי לכבות את החלבון Mef2dα2, הם גילו כי אנזימים המשתמשים בקטונים בשרירים מתבטאים ברמות מופחתות, ופוגעים ביכולת השריר להשתמש בקטונים לאנרגיה. מחקרים אחרונים הראו גם שקטונים מנוצלים במהלך פעילות גופנית, ונבדקים חסרי MEF2D⍺2 הראו יכולת ריצה מופחתת.
"ניצול מופחת של קטונים על ידי שרירי השלד הוביל לעלייה ברמות הקטון בדם לאחר פעילות גופנית ולאחר אכילת דיאטת קטו עתירת שומן. בעתיד, ניתן לנצל את הממצאים שלנו כדי להגביר את יכולת הפעילות הגופנית או להפחית את רמות הקטון הגבוהות בגוף בחולי סוכרת לתוצאות בריאותיות טובות יותר", אמר סינג.
הצוות של סינג כולל מהמכללה לרוקחות של אוניברסיטת יוסטון: שואן ג'י; מהמכללה הרפואית של ויסקונסין: סושיל קומאר, הינה איקבאל, בריטני מיס, דבנשי דייב, סורש קומאר, ג'ייקוב בסלר ורנג'ן דאש; וכן, מאוניברסיטת אורגון לבריאות ומדע: Xiangnan Guan, ו-Zheng Xia.
