Hialuronidaza-1, un nou reglator cheie al glicemiei postprandiale: o potențială țintă terapeutică în diabetul de tip 2

Un nou studiu publicat în Life Metabolism aduce în prim-plan o enzimă până acum neglijată în fiziologia metabolică postprandială: hialuronidaza-1 (HYAL1). Cercetătorii de la Baylor College of Medicine și Universitatea din Namur au descoperit că această enzimă joacă un rol esențial în reglarea producerii de glucoză de către ficat după mese, mecanism afectat în mod obișnuit în diabetul zaharat de tip 2.

Context: gluconeogeneza hepatică și controlul glicemic

În condiții fiziologice, ficatul produce glucoză din surse non-glucidice (precum aminoacizi sau lactat) printr-un proces numit gluconeogeneză, activ în special în timpul postului. După ingestia alimentelor, această producție hepatică este rapid suprimată, permițând stocarea glucozei sub formă de glicogen și lipide. În diabetul de tip 2, acest control postprandial este alterat, gluconeogeneza rămânând activă chiar și după mese, ceea ce contribuie la hiperglicemia postprandială – un marker major al disfuncției metabolice.

Până acum, acest reglaj era considerat dependent în principal de insulină și glucagon, însă studiul actual adaugă o nouă dimensiune: rolul acidului hialuronic circulant și al enzimei HYAL1.

Despre studiu: explorarea rolului HYAL1 în metabolismul glucozei

Cercetătorii au pornit de la observația că nivelurile circulante de acid hialuronic (HA) cresc după masă. HA este cunoscut pentru rolurile sale în structura țesuturilor și inflamație, însă această lucrare sugerează că are și o funcție metabolică neașteptată. Prin degradarea HA în ficat, HYAL1 modulează o serie de procese celulare care duc la suprimarea gluconeogenezei.

Pentru a testa ipoteza, echipa a utilizat modele murine modificate genetic:

• Șoareci cu deleția genei Hyal1 (Hyal1 KO) au prezentat creșteri semnificative ale gluconeogenezei, mai ales în contextul unei diete bogate în grăsimi.
• În schimb, șoarecii cu supraproducție hepatică de HYAL1 (Liv-Hyal1) au arătat o reducere clară a producției de glucoză postprandial, îmbunătățind astfel toleranța la glucoză – inclusiv în condiții de rezistență la insulină.

Mecanismul propus: conexiunea dintre degradarea HA, mitocondrii și ATP

Analizele biochimice și metabolomice au dezvăluit un mecanism molecular sofisticat prin care HYAL1 reglează gluconeogeneza:

• Degradarea acidului hialuronic de către HYAL1 declanșează un mecanism de feedback în sinteza HA, care duce la redistribuirea resurselor celulare de UDP-GlcNAc.
• Această redistribuire reduce modificările O-GlcNAc asupra proteinelor mitocondriale, în special asupra ATP sintetazei, complex implicat în producerea de energie.
• Rezultatul este o scădere a producției de ATP, care limitează energia disponibilă pentru susținerea sintezei hepatice de glucoză.
• Importanța acestei căi constă în faptul că funcționează independent de insulină, rămânând activă chiar și în condiții de insulinorezistență – caracteristice diabetului zaharat de tip 2.

Rezultate și implicații terapeutice

Studiul oferă o nouă perspectivă asupra reglării postprandiale a glicemiei, dincolo de mecanismele clasice hormonale. Activarea HYAL1 s-a dovedit eficientă în:

• Reducerea gluconeogenezei hepatice;
• Îmbunătățirea toleranței la glucoză la animale cu dietă bogată în grăsimi;
• Limitarea efectelor metabolice ale rezistenței la insulină fără a necesita insulină pentru a acționa.

Aceste descoperiri poziționează HYAL1 ca o potențială țintă terapeutică pentru controlul hiperglicemiei postprandiale. Strategii posibile ar putea include:

• Creșterea activității HYAL1 în ficat prin terapii genice sau farmacologice;
• Modularea nivelurilor postprandiale de HA pentru a stimula acest circuit metabolic;
• Intervenții combinate cu terapii existente pentru diabet, pentru a aborda simultan mai multe căi de reglare a glicemiei.

Concluzii

Descoperirea rolului HYAL1 în reglarea gluconeogenezei hepatice postprandiale aduce un element nou în ecuația complexă a controlului glicemic. În contextul în care diabetul de tip 2 continuă să afecteze milioane de oameni la nivel global, acest studiu oferă o cale alternativă și complementară de intervenție – una care nu depinde de insulină și care rămâne funcțională chiar în condiții de insulinorezistență.

Pe termen lung, dezvoltarea de terapii care vizează HYAL1 sau metabolismul acidului hialuronic ar putea contribui semnificativ la reducerea riscului de complicații și la îmbunătățirea calității vieții pacienților cu tulburări metabolice.