Bisakah asam amino ini meningkatkan kontrol glukosa pada diabetes?
Penemuan efek asam amino alanin yang sebelumnya tidak diketahui pada metabolisme sel dapat mengarah pada obat baru untuk kontrol glukosa darah jangka pendek.
Asam amino adalah molekul blok bangunan kecil yang digunakan tubuh untuk membuat protein. Alanine digolongkan sebagai asam amino nonesensial karena tubuh dapat membuatnya tanpa harus bersumber dari makanan.
Ilmuwan di Joslin Diabetes Center dan Harvard Medical School, keduanya di Boston, MA, kini telah menemukan peran baru dan unik untuk alanin dengan mempelajarinya di sel laboratorium dan tikus.
Tampaknya asam amino mengaktifkan enzim yang disebut AMP kinase (AMPK) yang meningkatkan produksi energi dalam sel. Ini menghasilkan penurunan glukosa darah jangka pendek yang tidak melibatkan insulin.
Makalah studi tentang temuan sekarang ditampilkan dalam jurnal Metabolisme Molekuler.
“AMPK,” kata penulis studi senior Dr. Mary-Elizabeth Patti, yang merupakan profesor kedokteran di Harvard Medical School dan peneliti di Joslin Diabetes Center, “adalah enzim dalam sel di seluruh tubuh yang diaktifkan saat pasokan nutrisi rendah, atau sebagai respons terhadap olahraga. "
AMPK dan metabolisme
Ada kemungkinan bahwa penemuan tentang efek alanin pada AMPK pada akhirnya dapat mengarah pada pil yang dapat ditelan seseorang sebelum makan untuk memberikan efek sementara pada metabolisme glukosa.
“Namun, ini adalah penelitian tahap awal, dan kami perlu menguji konsep tersebut pada tikus dan pada akhirnya pada manusia,” Dr. Patti menambahkan.
Para ilmuwan sudah mengetahui bahwa AMPK membantu mengatur metabolisme di tingkat sel, jaringan, dan sistemik sebagai respons terhadap tingkat nutrisi.
AMPK mencapai ini dalam beberapa cara. Dalam sel, misalnya, ketika menerima sinyal pemicu, ia mengaktifkan gen yang meningkatkan produksi energi.
“AMPK adalah hal yang baik,” Dr. Patti menjelaskan, “dan ini juga dapat diaktifkan dengan berbagai perawatan untuk diabetes tipe 2, seperti metformin.”
Diabetes tipe 2 berkembang dari resistensi insulin, suatu kondisi di mana tubuh tidak merespons insulin dengan baik, hormon yang membantu sel menyerap dan menggunakan gula darah, atau glukosa.
Sekitar 90–95 persen dari 30 juta orang di Amerika Serikat yang mengidap diabetes memiliki tipe 2. Meskipun diabetes tipe 2 biasanya terjadi setelah usia 45 tahun, diabetes menjadi semakin umum pada orang dewasa dan anak-anak yang lebih muda.
Alanine 'secara konsisten mengaktifkan AMPK'
Dr. Patti dan timnya ingin mengetahui apakah ada asam amino tertentu yang mengaktifkan AMPK. Mereka juga ingin memahami bagaimana mekanisme pemicu bekerja pada tingkat sel dan sistemik.
Mereka mulai dengan menyaring beberapa asam amino menggunakan sel hati tikus. Mereka menggunakan sel hati karena hati memainkan peran kunci dalam mengontrol glukosa dalam tubuh.
“Alanine adalah satu-satunya asam amino yang secara konsisten mampu mengaktifkan AMPK,” catat Dr. Patti.
Pada tahap studi berikutnya, tim mengonfirmasi bahwa alanin memicu aktivitas metabolisme AMPK. Mereka juga menjalankan tes untuk memastikan hal ini pada sel hati dari manusia dan tikus.
Semua tes menunjukkan bahwa alanin memicu AMPK pada tikus, tikus, dan sel hati manusia, terlepas dari apakah kadar glukosa dalam sel itu tinggi atau rendah.
Alanine menurunkan glukosa pada tikus
Para ilmuwan kemudian melakukan tes pada tikus hidup. Mereka melihat bahwa kadar AMPK pada tikus meningkat ketika mereka memberi hewan dosis oral alanin. Mereka juga menemukan bahwa tikus yang diberi alanin sebelum menerima dosis glukosa mengembangkan kadar glukosa yang lebih rendah.
Tes lebih lanjut mengungkapkan bahwa mekanisme yang sama ditemukan pada tikus dengan dan tanpa obesitas, meskipun glukosa sering dimetabolisme secara berbeda pada tikus yang kekurangan dan kelebihan berat badan.
Dalam serangkaian percobaan terakhir, para peneliti mengungkapkan bahwa perubahan kadar glukosa bukanlah hasil sekresi insulin dan glukagon. Sebaliknya, hal itu disebabkan AMPK membantu hati menggunakan glukosa dan melepaskan lebih sedikit glukosa dengan mengubah proses metabolisme sel.
"Semua data ini bersama-sama menunjukkan bahwa asam amino, dan khususnya alanin, mungkin merupakan cara potensial yang unik untuk mengubah metabolisme glukosa."
Dr Mary-Elizabeth Patti
