Как витамин К помага за предотвратяване на диабет тип 2

Учени от Монреалския университет и свързания с него Клиничен изследователски институт идентифицират нова роля на витамин К и гама-карбоксилирането в бета-клетките и тяхната потенциална защитна функция при диабет. Откритието на канадските изследователи е напредък в разбирането на механизмите, лежащи в основата на диабета – заболяване, което засяга един на всеки 11 души по света.

Проучването, публикувано на 11 май 2023 г. в списанието Cell Reports, обяснява отчасти как витамин К помага за предотвратяване на диабет тип 2 и може да доведе до откриването на нови терапевтични техники и приложения.

Витамин К е микроелемент, известен с ролята си в съсирването на кръвта, по-специално в гама-карбоксилирането – ензимна реакция, която е от съществено значение за процеса. През последните години множество учени подозират, че микроелементът и следователно гама-карбоксилирането могат да имат и други функции в човешкия организъм.

Диета, витамини и диабет тип 2

Диабет тип 2 е метаболитно разстройство, характеризиращо се с инсулинова резистентност, хипергликемия и хиперинсулинемия. Традиционно се разглежда като заболяване, инициирано от периферна инсулинова резистетност, което в крайна сметка води до изтощение на бета-клетките на панкреаса, които секретират инсулин. Въпреки това последните проучвания показват, че неконтролираната или прекомерна инсулинова секреция от бета-клетките може да бъде движеща сила, предизвикваща периферна инсулинова резистетност и метаболитни усложнения.

Проучванията, наблюдаващи хора и животни, показват, че няколко фактора могат да повлияят на развитието на диабет тип 2, включително възраст, генетични варианти и диета, за които се смята, че оказват пряко въздействие върху функцията на бета-клетките. Повишената консумация на силно преработена храна, която е богата на калории, но бедна на хранителни вещества, е един от възможните фактори, допринасящи за настоящата пандемия от диабет тип 2.

>>> Защо не всички хора със затлъстяване развиват диабет тип 2

Парадоксално е, че в западните страни прекомерният прием на калории често е свързан с дефицити на редица микроелементи, включително някои витамини. Други проучвания свързват недостигът на витамини с повишен риск от диабет. Въпреки това ролята на микроелементите във функцията на бета-клетките остава слабо разбрана.

Проучването

В настоящото проучване Матю Ферън, доцент по медицина, и неговият екип в Монреалския клиничен изследователски институт за първи път откриват, че ензимите, участващи в гама-карбоксилирането, присъстват в големи количества в бета-клетките на панкреаса*.

„Известно е, че диабетът е следствие от понижаване на броя на бета-клетките или от тяхната неспособност да произвеждат достатъчно инсулин, оттук и нашият силен интерес към това ново откритие.“, коментира Ферън, водещ изследовател в областта на молекулярната биология. „За да се изясни клетъчният механизъм, чрез който витамин К поддържа функцията на бета-клетките, беше важно да се определи кой протеин е насочен към гама-карбоксилирането.“

По време на проучването научният екип успява да идентифицира нов гама-карбоксилиран протеин, наречен ERGP. „Нашето изследване показва, че този протеин играе важна роля в поддържането на физиологичните нива на калций в бета-клетките, за да се предотврати нарушение на инсулиновата секреция. И накрая, ние показахме, че витамин К чрез гама-карбоксилиране играя съществена роля за функцията на ERGP .“, коментира Джули Лакомб, ръководител на лаборатория в Монреалския университет.

Проучването е първото от 15 години, което идентифицира нов протеин, зависим от витамин К, разкривайки нови опции за изследване в тази област.

* Ferron Mathieu et al. Vitamin K-dependent carboxylation regulates Ca2+ flux and adaptation to metabolic stress in β cells. Cell Reports. 11 May 2023.