Role of glycogen content on glucose uptake and glycogen synthase in skeletal muscles: The effect of contraction and insulin
Formål
Selv om reguleringen av karbohydratmetabolismen har vært studert i mange år, er det fortsatt mye man ikke forstår om dette viktige tema. Hovedformålet med PhD-avhandlingen var å undersøke basale mekanismene for regulering av glykogensyntese i muskulatur.
Studiene er gjennomført på rottemuskler og resultatene vil bidra til å forstå grunnleggende mekanismer for regulering av karbohydrat-metabolismen i muskler. Resultatene vil være viktige for å forstå og forebygge type 2 diabetes.
Prosjektbeskrivelse
Karbohydrater er viktige som energisubstrat når man trener eller konkurrerer i de fleste idretter. En god regulering av karbohydratmetabolismen er imidlertid viktig for alle mennesker og type 2 diabetes er en livsstilsykdom hvor problemet er at blodsukkerkonsentrasjonen ikke er regulert tilfredsstillende.
Karbohydrater blir lagret som muskelglykogen. Under trening brukes muskelglykogen og når lagrene er tomme blir man trøtt – man møter veggen. Glykogen blir laget fra blodglukose og det er viktig at man spiser en karbohydratrik diett for å fylle glykogenlagrene.
I avhandlingen er det gjennomført fire studier som belyser forskjellige aspekter ved regulering av glykogensyntese etter muskel-aktivitet.
Studiene fokuserte på reguleringen av enzymet som danner glykogen (glykogen synthase); hvordan fosforylering og aktivitet av glykogen synthase reguleres av muskelaktivitet, insulin og glykogeninnholdet. Regulering av glukoseopptak og aktivering av viktige signalmolekyler som AMPK, PKB og AS160 ble også studert.
Resultat
Glykogenlagrene i musklene er begrenset og feed-back mekanismene som begrenser glykogenlagrenes størrelse ble studert initiellt. Resultatene fra disse studiene viste at høyt glykogeninnhold økte fosforyleringen av glykogen synthase og at affiniteten for enzymets substrat UDP-glukose ble redusert. Dette er nye funn og er antakelig en viktig mekanisme for regulering av musklenes glykogeninnhold.
Et annet viktig funn var at muskelkontraksjon økte glykogen synthases affinitet for UDP-glukose, og denne mekanisme vil bidra til at glykogen syntesen foregår hurtig etter trening. Det faktum at muskelaktivitet regulerer glykogen synthase affinitet for UDP-glukose gjør det også krevende å studere hvordan glykogen synthase aktiviteten reguleres etter trening og resultater fra slike studier må vurderes nøye.
