מחקרים

הברזל בדיאטה מבקר מטבוליזם של גלוקוז בכבד על ידי ייצור Heme

ברזל משפיע על המטבוליזם על ידי רגולציה על קולטן הגרעין Rev-Erba הקשור דרך NCOR ביצור Heme; נמצא קשר בין ברזל, המחזור הסירקדי, מטבוליזם של גלוקוז והסיכון לסוכרת

22.04.2015, 11:42
כבד (אילוסטרציה)
כבד (אילוסטרציה)

הקצב המחזורי (circadian rhythm) בו הכבד שומר על הומאוסטזיס של גלוקוז, והפרעות בקצב הזה קשורים בסוכרת מסוג 2. ידוע כי אכילה הינה אחד מהגורמים המכוונים את השעון הסירקדי ברקמות פריפריאליות, אך מעט ידוע על תפקידם של מרכיבים ספציפיים בדיאטה בהקשר הזה. החוקרים העריכו את ההשפעה של ברזל בדיאטה על המחזור הסירקדי של יצירת הגלוקוז.

לשם כך החוקרים ביצעו מספר ניסויים. הם האכילו עכברים מסוג C57BL/6J בדיאטות שונות במשך שישה שבועות לפני שביצעו בהם בדיקות פיזיולוגיות ו-9 שבועות לפני שהקריבו אותם. כמו כן נעשה שימוש בתרביות של תאי HepG2 כדי לחקור את השפעתם של חומרים שונים על ייצור Heme.

נמצא, כי הברזל בדיאטה משפיע על המחזור המטאבולי של הגלוקוז על ידי רגולציה של קולטן הגרעין מתת משפחה 1 קבוצה d סוג 1 (Rev-Erba) עם הגורם המדכא של הקולטן - nuclear receptor corepressor 1י (NCOR), הקשורה ביצור Heme.

אובדן הרגולציה על ייצור Heme הושגה על ידי טיפול בחומצת אמינו-לוולינית (aminolevulinic acid – ALA) בתאי עכבר בתרבית. פעולה זו נעשתה כדי לעקוף את האנזים קובע הקצב בייצור Heme, ALA סינטאז 1 (ALAS1). הטיפול ב-ALA ביטל את ההבדלים שנצפו הן בייצור גלוקוז בכבד והן בביטוי אנזימים הקשורים בגלוקוגנזה, בעכברים שצרכו רמות שונות של ברזל בדיאטה.

ההבדל בין הדיאטות אבד גם כאשר התבצע עיכוב של ייצור Heme על ידי isonicotinylhydrazine. הברזל בדיאטה מווסת את רמות ההתרבות של הפראוקסיזום (peroxisome) המפעיל רצפטור g מסוג 1 a המשולב באקטיבציה (PGC-1a), שמשפעל את הטרנסקריפציה של ALAS1, המשפיע על ה-Heme בכבד.

טיפול עם נוגד החמצון N-acetylcysteine העלים את השוני ב- PGC-1a שנצפה בקרב דיאטות הברזל השונות. ממצא זה מצביע על כך שהברזל פועל דרך איתות עם חמצן תגובתי (reactive oxygen species).

החוקרים מסכמים כי התפקיד שהם מצאו לברזל מסביר עוד מנגנון בו ברזל משפיע על מטבוליזם של גלוקוז. הניסויים שערכו החוקרים מראים את הקשר בין ברזל, מחזור סירקדי, רגולציה מטאבולית וסיכון לסוכרת.

מקור:
Simcox, J. A., Mitchell, T. C., Gao, Y., Just, S. F., Cooksey, R., Cox, J., . . . McClain, D. A. (2015). Dietary Iron Controls Circadian Hepatic Glucose Metabolism Through Heme Synthesis. Diabetes, 64(4), 1108-1119. doi: 10.2337/db14-0646

נושאים קשורים:  מחקרים,  ברזל,  סוכרת סוג 2,  ייצור Heme בכבד,  מחקר בחיות
תגובות