Исследование выявило неожиданную связь между гемоглобином и уровнем сахара в крови: новые горизонты в понимании метаболизма

В ходе масштабного научного исследования, проведенного группой исследователей из Университета Колорадо и Института клинической гематологии в Нью-Йорке, была выдвинута революционная теория о взаимосвязи между уровнем гемоглобина и глюкозы в крови. Ранее считалось, что гемоглобин, ключевой белок для транспортировки кислорода, и уровень глюкозы являются маркерами различных метаболических процессов, которые напрямую не взаимодействуют. Однако анализ генетических данных более чем 400 000 добровольцев и детальных лабораторных моделей выявил удивительную корреляцию. Ученые выяснили, что мутации, влияющие на структуру гемоглобина, прямо пропорциональны отклонениям в концентрации глюкозы в крови, которые проявляются в виде склонности к гипергликемии или гипогликемическим состояниям.

Ключевой механизм, обнаруженный в ходе исследования, связан с функционированием фермента глюкокиназы. Эта ключевая белковая молекула отвечает за первую стадию метаболизма глюкозы, превращая ее в глюкозо-6-фосфат. Результаты показали, что определенные аминокислотные последовательности в гемоглобине взаимодействуют с глюкокиназой, модулируя ее активность.

Изменение структуры гемоглобина, вызванное мутациями, искажает эту специфическую взаимосвязь. Это, в свою очередь, приводит к неадекватному функционированию глюкокиназы: в некоторых случаях она работает с чрезмерной активностью, чрезмерно поглощая глюкозу, что приводит к гипергликемии. В других случаях активность снижается, что затрудняет усвоение глюкозы клетками и провоцирует гипогликемию.

Это открытие радикально меняет наше понимание регуляции уровня сахара в крови и роли гемоглобина в метаболических процессах. Ранее считалось, что гемоглобин участвует в переносе кислорода, не вмешиваясь в метаболизм глюкозы. Теперь становится ясно, что этот белок обладает скрытыми функциональными способностями, которые непосредственно влияют на усвоение и метаболизм глюкозы на клеточном уровне.

Исследование также подчеркивает, насколько важен генетический компонент в предрасположенности к нарушениям углеводного обмена. Понимание взаимосвязи между гемоглобином и глюкокиназой открывает новые пути диагностики и лечения сахарного диабета. Способность выявлять генетические мутации, связанные с изменениями структуры гемоглобина, позволит более точно прогнозировать риск развития сахарного диабета у пациентов.

В будущем это может привести к разработке персонализированных подходов к лечению, направленных на коррекцию именно тех механизмов, которые нарушены у конкретного пациента, исходя из индивидуальных генетических особенностей его гемоглобина. Перспективы этого направления исследований чрезвычайно многообещающи, что потенциально может изменить практику диагностики и лечения сахарного диабета в ближайшем будущем.