Overraskende effekter av adrenalin i muskler når insulin også er til stede
Forskere ved Statens arbeidsmiljøinstiutt har synliggjort nye signalveier for adrenalin i muskelvev. Slike signalveier bestemmer og forklarer hvilke effekter hormoner har i muskler. Nye studiet viser også at resultater fra celleforsøk ikke alltid kan overføres på muskler. Funnene tyder på at adrenalin regulerer mange flere fysiologiske forhold i musklene enn tidligere antatt. Dette kan ha betydning for stressforebygging.
Studier ved Statens arbeidsmiljøinstitutt i samarbeid med Universitetet i Auckland på New Zealand viser at aktivering av ulike signalmolekyler spiller en stor rolle ved forståelse av responsen som genereres i muskelen når de påvirkes av adrenalin og insulin.
Kombinasjonseffekt
Både adrenalin og insulin regulerer viktige fysiologiske prosesser i musklene og deres individuelle effekter har været studert gjennom mange år. De nye resultatene viser at effektene av disse hormoner på signaloverføringen ikke kan bestemmes ut fra de individuelle effektene, men må sees i forhold til kombinasjonseffekter. Studiet fokuserte på adrenalins effekter på Protein Kinase B (PKB) og GSK-3, som er viktige signal for regulering av muskelvekst og glukoseopptak
Adrenalin hadde alene ikke noen effekt på PKB, mens det fikk en sterk synergetisk effekt med tilstede. Den sterke synergistiske effekt utmyntet seg dog ikke i tilsvarende økning i glukoseopptak eller aktivering av GSK-3 hvilket tyder på aktivering av distinkte samlinger (pools) av disse signalmolekylene med spesifikke effekter.
Jørgen Jensen kommenterer dette slik – Dette betyr at adrenalin faktisk regulerer aktiviteten av de viktigste signalproteiner i muskler. PKB har stor betydning for både muskelvekst, glukoseopptak og insulinsensitivitet, og vi vet nå at adrenalin og insulin har mye mer kompleks samspill i skjelettmuskler enn tidligere antatt. Resultatene viser også at effekten av adrenalin kan avhenge av hvorvidt andre hormoner er tilstede eller ikke, hvilket betyr at virkningen av adrenalin kan være forskjellig i forskjellige situasjoner.
De fleste signalmolekyler regulerer mange forskjellige ting i musklene. Dette klarer cellen fordi det eksisterer distinkte samlinger av signalmolekyler som inngår i forskjellige komplekser med forskjellig funksjon. Dette betyr også at det tilsynelatende paradoksale i en økning i GSK-3 fosforylering ved adrenalinstimulering ikke fører til tilvarende økning i aktivering av glykogen synthase.
Til dette sier Jensen: Vi begynner så smått å forstå hvordan forskjellige signalmolekyler aktiveres i muskler, men ved at kunnskaper øker blir det også klart at reguleringen er mye mer kompleks enn antatt. Det viktigste blir nå å skaffe oversikt over hvordan adrenalin regulerer musklenes insulinsensitivitet og andre funksjoner som er viktig for å unngå muskelplager.
Hva mangler vi fortsatt viten om?
I studiet forsøkte forskerne også å finne ut av hvordan adrenalin øker PKB aktiveringen når insulin er tilstede. Resultatene viste ingen affekt av adrenalin på proteinet (PI 3-kinase) som anses for det viktigst for aktivering av PKB. I samarbeid med forskerne fra New Zealand fortsettes arbeid med å forstå det komplekse samspill mellom adrenalin og insulin i muskler.
Til dette sier Jensen: På STAMI studerer vi blant annet mekanismene for hvordan eksponeringer kan påvirke helseeffekter. Våre nye resultater viser hvor viktig det er å studere effekter av adrenalin i muskler og ikke bare tro at adrenalin virker på samme måte som i andre celler.
Våre nye data betyr at adrenalin sannsynligvis regulerer mange flere fysiologiske forhold i muskler enn tidligere antatt. Dette vil igjen bety at en stresset arbeidssituasjon med økt adrenalin vil påvirke disse forhold i musklene. Vi håper vår videre forskning vil bidra til å øke forståelse av hvordan adrenalin virker i musklene og dermed bidra til bedre forebygning av diabetes type 2 og andre muskelplager.