|
1 komplekti (10 flakoni)
| Daudzums: | |
|---|---|
▎ GLP-3 struktūra
Avots: PubChem |
Secība: YA⊃1;QGTFTSDYSI-L⊃2;LDKK⁴AQA⊃1;AFIEYLLEGGPSSGAPPPS⊃3; Molekulārā formula: C 221H 342N 46O68 Molekulmasa: 4731 g/mol CAS numurs: 2381089-83-2 PubChem CID: 171390338 Sinonīmi: LY3437943 |
▎ GLP-3 pētījums
Kāds ir GLP-3 izpētes fons?
Aptaukošanās un 2. tipa metabolisma izplatība pasaulē turpina pieaugt, radot nozīmīgu sabiedrības veselības problēmu. Esošajām viena vai divu mērķu zālēm ir ierobežojumi efektivitātes un drošības ziņā. Pamatojoties uz teoriju par vairāku mērķu sinerģisko regulēšanu caur kuņģa-zarnu trakta insulīna asi, pētījumi atklāja GLP-1, GIP un glikagona papildu lomu vielmaiņas regulēšanā, nodrošinot teorētisku pamatu vairāku receptoru agonistu izstrādei.
Balstoties uz iepriekšējo divu mērķu zāļu izstrādes pieredzi, pētnieki izstrādāja un optimizēja GLP-3, pamatojoties uz šo trīskāršo receptoru strukturālajām īpašībām un signalizācijas mehānismiem. Vienlaicīgi aktivizējot GLP-1R, GIPR un GCGR, tiek panākta spēcīgāka glikēmijas kontrole un svara samazināšana.
Kāds ir GLP-3 darbības mehānisms?
Receptoru agonisms
GLP-3 darbojas kā trīskāršu receptoru agonists, kas vērsts uz GLP-1, GCGR un GIP receptoriem [1].
GLP-1 receptoru agonisms: GLP-1 ir inkretīna hormons, ko izdala zarnu L šūnas. Saistoties ar GLP-1 receptoriem, GLP-3 veicina insulīna sekrēciju atkarībā no glikozes koncentrācijas. Hiperglikēmijas laikā GLP-3 saistās ar GLP-1 receptoriem, aktivizējot pakārtotos signālu ceļus, kas mudina aizkuņģa dziedzera β-šūnas izdalīt insulīnu un pazemināt glikozes līmeni asinīs. Tas arī kavē glikagona sekrēciju un samazina glikozes izdalīšanos aknās, vēl vairāk stabilizējot glikozes līmeni asinīs. GLP-1 receptoru agonisms arī aizkavē kuņģa iztukšošanos, palielina sāta sajūtu un samazina ēdiena uzņemšanu, palīdzot kontrolēt svaru [2].
GCGR receptoru agonisms: glikagons parasti darbojas hipoglikēmijas laikā, lai paaugstinātu glikozes līmeni asinīs. GLP-3 agonista iedarbība uz GCGR ir sarežģīta. Taukaudos tas veicina lipolīzi un palielina taukskābju oksidāciju, tādējādi palielinot enerģijas patēriņu. Aknās mērens GCGR agonisms var regulēt tādus procesus kā glikoneoģenēze, optimizējot aknu vielmaiņas funkciju. Tas neļauj pārmērīgai glikoneoģenēzei izraisīt hiperglikēmiju, vienlaikus saglabājot pietiekamu glikozes līmeņa stabilitāti asinīs, lai apmierinātu ķermeņa enerģijas vajadzības [1].
GIP receptoru agonisms: GIP, citu inkretīna hormonu, pēc ēšanas izdala K šūnas divpadsmitpirkstu zarnā un tukšajā zarnā. GLP-3 GIP receptoru agonisms uzlabo insulīna sekrēciju, sinerģējoties ar GLP-1, lai uzlabotu glikozes regulēšanu. Un otrādi, GIP receptoru aktivācija var ietekmēt lipīdu metabolismu un enerģijas bilanci. Brzozowska P pētījumi liecina, ka GIP veicina glikozes uzņemšanu un lipīdu sintēzi adipocītos. Tomēr GLP-3 ietekmē GIP signalizācija tiek modulēta, lai optimizētu enerģijas izmantošanu, nevis tikai veicinātu tauku uzglabāšanu, tādējādi palīdzot svara pārvaldībā [1].
1. attēls GLP-3 darbības mehānismi [3].
Visaptveroša vielmaiņas procesu regulēšana
Enerģijas diabēta regulēšana: aktivizējot trīs iepriekš minētos receptorus, GLP-3 vispusīgi regulē enerģijas metabolismu. Tas veicina lipolīzi, palielinot taukskābju iekļūšanu mitohondrijās β-oksidācijai un palielinot enerģijas patēriņu. Tas samazina lipoģenēzi, kavējot taukskābju uzņemšanu un triglicerīdu sintēzi adipocītos, tādējādi mainot ķermeņa enerģijas uzkrāšanas un izdevumu līdzsvaru, lai atvieglotu svara zudumu. Attiecīgos pētījumos ar dzīvniekiem un klīniskajos pētījumos, ko veica Jastreboff AM, GLP-3 ievadīšana palielināja enerģijas patēriņa rādītājus un pakāpeniski samazināja ķermeņa tauku saturu cilvēkiem ar aptaukošanos [4].
Glikozes diabēta regulēšana: GLP-3 modulē glikozes līmeni asinīs, izmantojot vairākus ceļus. Papildus insulīna sekrēcijas stimulēšanai, aktivizējot GLP-1 un GIP receptorus, tas ietekmē glikozes metabolismu aknās, regulējot GCGR. Tas nomāc pārmērīgu aknu glikoneoģenēzi, samazina glikozes izdalīšanos un vienlaikus uzlabo perifēro audu glikozes uzņemšanu un izmantošanu, tādējādi uzturot normālu glikozes līmeni asinīs. Tas ir īpaši svarīgi pacientiem ar aptaukošanos ar 2. tipa metabolismu, efektīvi kontrolējot glikozes līmeni asinīs un uzlabojot diabēta stāvokli [2].
Aknu metabolisma regulēšana: aknās GLP-3 ne tikai modulē glikozes metabolismu, bet arī ietekmē lipīdu metabolismu. Tas samazina aknu triglicerīdu sintēzi un uzkrāšanos, uzlabo aknu steatozi un potenciālu terapeitisko vērtību bezalkoholisko taukaino aknu slimību (NAFLD) gadījumā. Klīniskajos pētījumos, kuros piedalījās dalībnieki ar vielmaiņas disfunkciju saistītu taukaino aknu slimību (MDAFLD), GLP-3 ievērojami samazināja aknu tauku saturu, parādot tā pozitīvo regulējošo ietekmi uz aknu metabolismu [5].
Ietekme uz kuņģa-zarnu trakta darbību
GLP-3 aizkavē kuņģa iztukšošanos, aktivizējot GLP-1 receptorus. Lēnāka kuņģa iztukšošanās pagarina ēdiena uzturēšanās laiku kuņģī, radot ilgstošu sāta sajūtu un samazinot turpmāko ēdiena uzņemšanu. Vienlaikus tas var ietekmēt zarnu hormonu sekrēciju un zarnu kustīgumu, vēl vairāk regulējot gremošanas trakta gremošanas un barības vielu uzsūkšanās procesus, tādējādi vispusīgi ietekmējot enerģijas uzņemšanu un ķermeņa svaru [2].
Kāds ir sinerģiskais mehānisms starp GLP-3 agonisko iedarbību uz GLP-1, GCGR un GIP receptoriem?
Sinerģija enerģijas diabēta regulēšanā
Palielināti enerģijas izdevumi: GCGR aktivizēšana veicina glikogenolīzi un glikoneoģenēzi, lai paaugstinātu glikozes līmeni asinīs. Tas arī palielina enerģijas patēriņu, palielinot lipīdu metabolismu un nomācot pārtikas uzņemšanu ar centrālo sāta sajūtu. GLP-1R agonisti stimulē insulīna sekrēciju un iedarbojas uz kardioprotektīvu un neiroprotektīvu iedarbību, vienlaikus samazinot enerģijas uzņemšanu, aizkavējot kuņģa iztukšošanos un nomācot apetīti. Lai gan GIPR aktivācija taukaudos veicina lipīdu uzkrāšanos, tās centrālā aktivizēšana samazina pārtikas uzņemšanu un mazina svara pieaugumu. GLP-3 vienlaikus ir vērsta uz šiem trim receptoriem, izveidojot jaunu līdzsvaru starp enerģijas patēriņu un izdevumiem. Tas efektīvāk panāk enerģijas deficītu, tādējādi veicinot svara zudumu.
Lipīdu metabolisma regulēšana: GCGR agonisms uzlabo lipīdu metabolismu, savukārt GIPR aktivācija taukaudos ietekmē arī lipīdu metabolismu. GLP-1R agonisti var netieši ietekmēt lipīdu metabolismu, izmantojot tādus mehānismus kā insulīna jutības uzlabošana. To sinerģiskā darbība labāk regulē tauku sintēzi, sadalīšanos un transportēšanu, samazinot tauku uzkrāšanos un uzlabojot ķermeņa tauku sadalījumu. Piemēram, pētījumi ar pacientiem ar aptaukošanos parādīja, ka pēc GLP-3 lietošanas kādu laiku ķermeņa tauku procentuālais daudzums samazinājās un lipīdu profili zināmā mērā uzlabojās, kas liecina par tā sinerģisko ietekmi uz tauku metabolisma regulēšanu [6].
Sinerģiska ietekme glikozes regulēšanā
Uzlabota insulīna sekrēcija: GLP-1R agonisti pazemina glikozes līmeni asinīs, saistoties ar GLP-1 receptoriem un veicinot insulīna sekrēciju. GIP līdzīgi stimulē aizkuņģa dziedzera β-šūnas, lai radītu insulīna sekrēcijas efektus, kas līdzīgi tiem, ko izraisa uzņemšana ar uzturu. GLP-3, kas vienlaikus aktivizē GLP-1R un GIPR, ievērojami uzlabo insulīna sekrēciju, tādējādi efektīvāk pazeminot glikozes līmeni asinīs. Lai gan GCGR parasti ir saistīts ar paaugstinātu glikozes līmeni asinīs, tā ietekme, piemēram, enerģijas patēriņa veicināšana, var netieši veicināt glikozes stabilitāti, sinerģiski darbojoties ar tādiem receptoriem kā GLP-1R. Turklāt GLP-1 un GCGR kombinēta lietošana selektīvi neitralizē GCGR izraisīto hiperglikēmijas risku, nodrošinot precīzāku un efektīvāku glikozes regulēšanu.
Glikozes homeostāzes regulēšana: Šo trīs receptoru sinerģiskā aktivizēšana pārsniedz tikai insulīna sekrēciju, ietverot visaptverošu glikozes homeostāzes regulēšanu. Ietekmējot glikozes uzņemšanu, izmantošanu un uzglabāšanu vairākos audos, tostarp aknās, muskuļos un taukaudos, GLP-3 uztur glikozes līmeni asinīs relatīvi stabilā diapazonā, novēršot būtiskas svārstības. Nicholls S pētījumā, kurā piedalījās 2. tipa metabolisma pacienti, GLP-3 ievadīšana izraisīja ievērojamu glikozētā hemoglobīna līmeņa pazemināšanos, norādot uz tā pozitīvo ietekmi uz ilgtermiņa glikēmijas kontroli un demonstrējot trīs receptoru sinerģisko iedarbību glikozes homeostāzes regulēšanā [6]..
Sinerģiska signālu pārraides ceļu aktivizēšana
Kopējā signāla ceļa aktivizēšana: GLP-1R, GCGR un GIPR galvenokārt signalizē caur G (Gαs) proteīniem. Kad GLP-3 iedarbojas uz šiem trim receptoriem, tas saplūst, lai aktivizētu kopīgus pakārtotos ceļus, piemēram, cAMP-PKA ceļu. Šī kopīgā ceļa aktivizēšana uzlabo signālu pārraides efektivitāti un potenciālu, pastiprinot regulējošo ietekmi uz šūnu metabolismu un fizioloģiskām funkcijām.
Atšķirīgu ceļu koordinēšana: koplietojot kopīgus ceļus, katrs receptors aktivizē arī unikālus signalizācijas tīklus. GLP-3 sinerģiski modulē šos atšķirīgos ceļus receptoru aktivācijas laikā, nodrošinot koordinētu vielmaiņas regulēšanu.
Kuņģa-zarnu trakta darbības sinerģiska regulēšana
Kuņģa-zarnu trakta hormonu sekrēcijas ietekmēšana: GLP-1R agonisti stimulē GLP-1 sekrēciju, bet GIPR agonisti regulē GIP izdalīšanos. Šiem kuņģa-zarnu trakta hormoniem ir izšķiroša nozīme kuņģa-zarnu trakta motorikas, gremošanas un uzsūkšanās modulēšanā. Vienlaicīgi aktivizējot abus receptorus, GLP-3 nodrošina visaptverošāku kuņģa-zarnu trakta hormonu sekrēcijas regulēšanu, tādējādi ietekmējot kuņģa-zarnu trakta darbību. Tas var samazināt ātru barības vielu uzsūkšanos, modulējot kuņģa iztukšošanās ātrumu un zarnu kustīgumu, palīdzot kontrolēt svaru un glikozes līmeni asinīs.
Kuņģa-zarnu trakta vielmaiņas vides uzlabošana: regulējot kuņģa-zarnu trakta hormonu sekrēciju, GLP-3 uzlabo arī vielmaiņas vidi kuņģa-zarnu traktā. Tas veicina labvēlīgo zarnu baktēriju augšanu un metabolismu un modulē zarnu barjeras funkciju. Šīs izmaiņas var vēl vairāk ietekmēt ķermeņa vispārējo vielmaiņas stāvokli. Darbojoties sinerģiski ar ietekmi uz enerģijas metabolismu un glikozes līmeņa regulēšanu asinīs, šie mehānismi kopīgi veicina terapeitisko iedarbību pret aptaukošanos un ar to saistītiem vielmaiņas traucējumiem.
Kādi ir GLP-3 pielietojumi?
Aptaukošanās ārstēšana
Nozīmīga svara zaudēšanas ietekme: vairāki klīniskie pētījumi pierāda GLP-3 efektivitāti aptaukošanās ārstēšanā. 2. fāzes dubultmaskētā, randomizētā, placebo kontrolētā Jastreboff AM pētījumā, kurā piedalījās 338 pieaugušie, dalībnieki katru nedēļu saņēma GLP-3 dažādās devās vai placebo 48 nedēļas. Rezultāti parādīja, ka 24. nedēļā 1 mg grupa sasniedza vidējo svara zudumu par 7,2%, 4 mg kombinācijas grupa zaudēja 12,9%, 8 mg kombinācijas grupa zaudēja 17,3% un 12 mg grupa zaudēja 17,5%, bet placebo grupa zaudēja tikai 1,6%. Līdz 48. nedēļai 1 mg grupa sasniedza vidējo svara zudumu par 8,7%, 4 mg kombinācijas grupa zaudēja 17,1%, 8 mg kombinācijas grupa zaudēja 22,8%, 12 mg grupa zaudēja 24,2% un placebo grupa zaudēja 2,1%. Dalībnieku vidū, kuri saņēma 4 mg, 8 mg un 12 mg GLP-3, 92%, 100% un 100% sasniedza attiecīgi 5% vai lielāku svara zudumu. 75%, 91% un 93% sasniedza 10% vai lielāku svara zudumu. un 60%, 75% un 83% panāca 15% vai lielāku svara zudumu, salīdzinot ar 27%, 9% un 2% placebo grupā. Šie dati pārliecinoši pierāda GLP-3 efektivitāti svara samazināšanā pacientiem ar aptaukošanos [4].
2. tipa cukura diabēta ārstēšana
Glikēmijas kontroles efektivitāte: Lopesa DC et al. pētījumi. norāda, ka GLP-3 pozitīvi ietekmē glikēmijas kontroli 2. tipa metabolisma pacientiem. Pētījumā, kurā piedalījās 353 dalībnieki, GLP-3 samazināja glikēto hemoglobīna (HbA1c) līmeni par 1,64%, salīdzinot ar placebo. Tas parāda GLP-3 efektivitāti glikozes līmeņa pazemināšanā asinīs pacientiem ar 2. tipa metabolismu, tādējādi veicinot klīnisko iznākumu uzlabošanos [7].
Kombinētā mehānisma priekšrocība: GLP-3 iedarbojas uz vairākiem receptoriem, piedāvājot unikālu priekšrocību salīdzinājumā ar viena receptora agonistiem, izmantojot tā kombinēto agonistu mehānismu. Tas ne tikai pazemina glikozes līmeni asinīs, stimulējot insulīna sekrēciju, bet arī uzlabo jutību pret insulīnu, ļaujot ķermeņa šūnām efektīvāk izmantot insulīnu visaptverošai glikēmijas kontrolei. Tā svaru samazinošā iedarbība vēl vairāk uzlabo vielmaiņas stāvokli 2. tipa metabolisma pacientiem, jo aptaukošanās ir nozīmīgs stāvokļa riska faktors un svara zudums veicina labāku glikozes līmeņa pārvaldību asinīs [5].
Bezalkoholisko taukaino aknu slimību ārstēšana
Aknu tauku satura samazināšana: GLP-3 parādīja spēju samazināt aknu tauku saturu pacientiem ar vielmaiņas disfunkciju saistītu taukaino aknu slimību (MDAFLD) un aknu tauku saturu ≥10%. Randomizētā, dubultmaskētā, placebo kontrolētā pētījumā 98 dalībnieki tika nejauši izvēlēti, lai saņemtu iknedēļas subkutānas GLP-3 (1 mg, 4 mg, 8 mg vai 12 mg) vai placebo injekcijas 48 nedēļas. Rezultāti parādīja, ka 24. nedēļā aknu tauku satura vidējās izmaiņas salīdzinājumā ar sākotnējo līmeni bija -42,9% 1 mg grupā, -57,0% 4 mg grupā, -81,4% 8 mg grupā un -82,4% 12 mg grupā, salīdzinot ar +0,3% placebo grupā. Šie atklājumi liecina, ka GLP-3 ievērojami samazina aknu tauku saturu, parādot iespējamo terapeitisko vērtību bezalkoholisko taukaino aknu slimību gadījumā [8].
Aknu vielmaiņas funkcijas uzlabošana: GLP-3 uzlabo aknu vielmaiņas funkciju, regulējot enerģijas un lipīdu metabolismu. Tas veicina aknu tauku oksidēšanos un sadalīšanos, samazina tauku uzkrāšanos aknās, modulē iekaisuma reakcijas un oksidatīvā stresa līmeni aknās, kā arī iedarbojas zināmā mērā kavējot NAFLD progresēšanu, tādējādi aizsargājot pacientu aknu veselību.
Secinājums
Kā GLP-1R/GIPR/GCGR trīskāršu receptoru agonists GLP-3 iedarbojas uz vielmaiņu regulējošu iedarbību, izmantojot vairāku mērķu sinerģisku mehānismu. Tās iedarbība ietver GLP-1R aktivizēšanu, lai nomāktu apetīti un aizkavētu kuņģa iztukšošanos, tādējādi samazinot enerģijas patēriņu; GIPR aktivizēšana, lai uzlabotu insulīna sekrēciju un uzlabotu insulīna jutību; un aktivizējot GCGR, lai veicinātu lipolīzi un enerģijas patēriņu, vienlaikus regulējot glikozes un lipīdu metabolismu aknās, lai samazinātu tauku uzkrāšanos. Šī trīskāršā sinerģija nodrošina visaptverošus efektus, tostarp spēcīgu glikēmijas kontroli, ievērojamu svara zudumu un uzlabotu lipīdu un aknu tauku metabolismu. Tās galvenā vērtība ir aptaukošanās ārstēšanā, panākot no devas atkarīgu svara samazinājumu ar maksimālo 48 nedēļu zaudējumu 24,2%. 2. tipa metabolismam tas efektīvi pazemina glikozēto hemoglobīna līmeni un uzlabo glikēmisko homeostāzi. Ar vielmaiņas disfunkciju saistītās taukainās aknu slimības gadījumā tas ievērojami samazina aknu tauku saturu, demonstrējot spēcīgu efektivitāti vairāku vielmaiņas traucējumu gadījumā.
Par Autoru
Visus iepriekš minētos materiālus pēta, rediģē un apkopo Cocer Peptides.
Zinātniskā žurnāla autors
Arun J. Sanyal ir hepatologs un pētnieks, kas specializējas aknu slimībās, jo īpaši bezalkoholiskajā taukaino aknu slimībā (NAFLD) un bezalkoholiskajā steatohepatītā (NASH). Viņš ir saistīts ar Virdžīnijas Sadraudzības Universitātes Medicīnas skolu, kur viņš ir mācībspēks kopš 1989. gada. Sanyal ir autors aptuveni 1000 publikāciju vadošos žurnālos, piemēram, Cell Diabetes, Nature Medicine, The New England Journal of Medicine un The Lancet. Viņa darbs ir citēts vairāk nekā 104 000 reižu, atspoguļojot viņa nozīmīgo ietekmi uz hepatoloģijas jomu. Kopš 1995. gada viņu nepārtraukti finansē Nacionālie veselības institūti, un viņš ir četru aktīvo NIH stipendiju galvenais pētnieks. Sanyal ir arī atzīts par viņa vadību klīniskajos pētījumos un ieguldījumu aknu slimību terapeitisko stratēģiju izstrādē. Arun J. Sanyal ir norādīts atsaucē uz atsauci [5].
