Cykliskt AMP:s roll i kontrollen av kolhydratmetabolismen
Abstract
Cykliskt AMP spelar en viktig roll i regleringen av ämnesomsättningen i allmänhet. Tyngdpunkten i denna översikt har lagts på kolhydratmetabolismen, men lipidmetabolismen har också diskuterats i viss utsträckning. Den huvudsakliga rollen för cykliskt AMP i flera vävnader tycks vara att underlätta eller främja mobiliseringen av glukos- och fettsyrereserver. I levern orsakar glukagon och katekolaminer en ökning av den intracellulära nivån av cykliskt AMP genom att stimulera adenylcyklas. Denna ökning av nivån av cykliskt AMP leder till en nettoökning av hepatisk glukosproduktion genom minst tre mekanismer: stimulering av fosforylasaktivering, undertryckande av glykogensyntetasaktivitet och stimulering av glukoneogenes. Katekolaminerna stimulerar också adenylcyklas i muskel- och fettvävnad. Bland de viktigaste effekterna av cykliskt AMP i dessa vävnader är glykogenolys i muskler och lipolys i fettvävnad.
En annan roll för cykliskt AMP är att öka eller främja frisättningen av insulin från betaceller i bukspottkörteln. Insulin färdas sedan till levern och fettvävnaden för att undertrycka ackumuleringen av cykliskt AMP, och kan också motverka verkan av cykliskt AMP i muskeln. Cykliskt AMP anses således förmedla verkningarna av flera kataboliska hormoner samt främja frisättningen av ett anabolt hormon som delvis verkar genom att motverka cykliskt AMP.
Då cykliskt AMP är involverat i frisättningen samt i flera av insulinets verkningar har man diskuterat den möjliga betydelsen av cykliskt AMP vid diabetes. Diabetes mellitus hos människor erkänns som resultatet av en grundläggande genetisk defekt, vars natur är odefinierad. En av bevisen är att basalmembranens förtjockning är en tidig händelse i diabetesens patogenes. Ytterligare studier av bildandet och nedbrytningen av basalmembranet kan därför leda till en bättre förståelse av den genetiska defekten. Huruvida cykliskt AMP spelar en reglerande roll i syntesen av basalmembran är för närvarande okänt.
En annan defekt som kan kännas igen hos prediabetiker är felaktig insulinfrisättning som svar på glukosinfusion. Detta skulle kunna vara sekundärt till basalmembranets förtjockning, men det finns också bevis för att den cykliska AMP-mekanismen kan vara defekt. På en annan nivå är det cykliska AMP:s roll mer uppenbar: insulinbrist lämnar verkan av hormoner som stimulerar produktionen av cykliskt AMP utan motstånd, vilket bidrar till den glukosöverflöd och ketos som så ofta ses i de senare stadierna av sjukdomen.