ЦИТОКІНІНДУКОВАНІ ЗМІНИ В ПОГЛИНАННІ ГЛЮКОЗИ ТА АКТИВНОСТІ ПІРУВАТКІНАЗИ В ОРГАНОТИПОВИХ КУЛЬТУРАХ

Abstract

Інтенсивність поглинання глюкози залежить від факторів, що впливають на її транспортери (GLUT). Вплив інтерлейкіну-2 (ІЛ-2) на поглинання глюкози суперечливий, а еритропоетин має антиапоптотичні властивості та знижує вміст глюкози. Мета нашого дослідження – з›ясувати вплив еритропоетину та ІЛ-2 на поглинання глюкози та активність піруваткінази М2 (PKM2) в органотипових культурах головного мозку, печінки та скелетних м›язів. Дослідження проводили на органотипових культурах, отриманих з печінки, головного мозку та скелетних м›язів білих лабораторних мишей. Культури інкубували з ІЛ-2 (5000, 7500 МО/мл), еритропоетином (13, 6,5 і 1,3 МО/мл) та без стимуляції (контроль). Органотипові культури печінки характеризувалися найнижчим рівнем поглинання глюкози. ІЛ-2 збільшував поглинання глюкози всіма культурами, а еритропоетин – тільки органотиповами культурами скелетних м›язів. Активність РКМ2 залежала від виду цитокінів: ІЛ-2 у низькій концентрації збільшував активність у органотипових культурах печінки та скелетних м›язів, еритропоетин у високій концентрації – знижував в органотипових культурах скелетних м›язів. Припускається, що еритропоетин активує GLUT4 у скелетних м›язах, а ІЛ-2 активує GLUT1 в усіх культурах, можливо, із залученням інших механізмів. Клітини, які збільшили активність PKM2 під впливом ІЛ-2, змінюють метаболізм з анаеробного на аеробний, а клітини зі зниженою активністю PKM2 під впливом еритропоетину, можливо, переключають метаболізм на гліколітичний шлях. Glucose uptake is regulated by the activity of glucose trans- porters (GLUT), which are influenced by various factors. The effects of interleukin-2 (IL-2) on glucose uptake remain con- troversial, while erythropoietin is known for its anti-apoptotic properties and glucose-lowering effects. This study aimed to evaluate the impact of IL-2 and erythropoietin on glucose up- take and pyruvate kinase M2 (PKM2) activity in organotypic cultures of brain, liver, and skeletal muscle. Organotypic cul- tures were prepared from white laboratory mice and incubated with IL-2 (5000 and 7500 IU/ml), erythropoietin (13, 6.5, and 1.3 IU/ml), or left untreated (control). Among all tissues, liver cultures exhibited the lowest glucose uptake. IL-2 increased glucose uptake in all culture types, while erythropoietin en- hanced uptake only in skeletal muscle cultures. PKM2 activity was cytokine- and tissue-dependent: low-dose IL-2 elevated PKM2 activity in liver and skeletal muscle cultures, whereas high-dose erythropoietin reduced PKM2 activity in skeletal muscle. These findings suggest that erythropoietin may activate GLUT4 in skeletal muscle, while IL-2 may act via GLUT1 across all tissue types, possibly involving other mechanisms. The observed increase in PKM2 activity under IL-2 stimula- tion may indicate a shift toward aerobic metabolism, while erythropoietin-induced decreases in PKM2 activity may reflect a shift toward glycolytic pathway.