Lipidy hrají v β-buňkách pankreatu zásadní roli a ovlivňují jejich fyziologii i reakce na metabolický stres. V těchto buňkách vylučujících inzulín jsou lipidy nejen klíčovými signálními molekulami a složkami membrán, ale mají také zásadní význam pro zdraví buněk. β-buňky, které nemají dostatečné zásoby lipidů, nejsou schopny účinně vylučovat inzulin. Lipidy a molekuly odvozené od lipidů působí jako tzv. metabolické coupling faktory, které zesilují glukózou stimulovanou sekreci inzulinu. Lipidy jako důležité součásti buněčných membrán, které určují jejich strukturu a fluiditu, ovlivňují inzulinové sekreční váčky a plazmatickou membránu, kde regulují receptory a iontové kanály, které jsou klíčové pro vnímání glukózy a uvolňování inzulinu.
Ústředním bodem metabolismu lipidů v β-buňkách je cyklus glycerolipidů a neesterifikovaných mastných kyselin, který zahrnuje jak lipogenní, tak lipolytické dráhy. Lipogenní větev dodává triacylglyceroly uložené v lipidových kapénkách, což je proces, který chrání β-buňky před lipotoxicitou a oxidačním stresem. Lipidové kapénky, které jsou nepostradatelné pro optimální sekreci inzulinu, nejenže ukládají lipidy, ale fungují také jako dynamické organely, které regulují metabolismus β-buněk řízením lipogeneze a lipolýzy.
Za patologických podmínek vysoká hladina glukózy a lipidů (glukolipotoxicita) zvyšuje akumulaci lipidů a oxidační stres, což vede k dysfunkci β-buněk a inzulínové rezistenci. V přítomnosti hyperglykémie lipotoxicita také mění složení lipidů v membránách β-buněk, narušuje buněčnou signalizaci, zvyšuje zánět a zhoršuje sekreci inzulinu, a toto vše přispívá k rozvoji diabetu 2. typu.
Cíle projektu:
- Zkoumání interakce metabolismu glukózy a lipidů v β-buňkách slinivky břišní
- Role redoxní regulace v lipidovém metabolismu β-buněk slinivky břišní
- Zkoumání funkce lipidových kapének ve fyziologii a patologii β-buněk slinivky břišní
- Lipidomické profilování v β-buňkách slinivky břišní.
Obr.: Syntéza lipidových kapének v β-buňkách slinivky břišní za různých nutričních podmínek
