Ученые раскрыли механизм диабета второго типа

Исследователи обнаружили механизм, отвечающий за развитие диабета второго типа, и его отключение может задержать развитие болезни на многие годы.

Диабетом страдают приблизительно 246 миллионов человек во всем мире, в Швейцарии - около четверти миллиона людей. Ожирение и малоподвижный образ жизни часто играют решающую роль развитии болезни. В новом исследовании приняли участие ученые из Оксфорда и университета Лозанны, Йенс Зехетнер и Вильгельм Крек, профессор из Института цитобиологии Цюриха.

Они обнаружили, что сигнальная тропа, отвечающая за секрецию инсулина, управляется генами pVHL и HIF1a, которые еще известны по изучению рака и отвечают за рост и энергию клетки.

Клетки питаются энергией в форме аденозинтрифосфата (ATP), который поддерживает их функции в норме. У здорового человека бета-клетки поджелудочной железы, производящие инсулин, анализируют поступившую пищу. В процессе окислительное фосфорилирование (сжигания сахара в митохондриях бета-клеток), производится аденозинтрифосфат, который запускает секрецию инсулина. При этом стимулируются клетки мышц, поглощающие сахар, и таким образом, регулируется уровень сахара в крови.

Крек сообщил, что у диабетиков данный сигнальный путь нарушен, потому его команда исследовала влияние генов pVHL и HIF1a. Для чего они изменяли гены мышей, чтобы обеспечить четыре генетические варианта: оба гена включены, оба отключены, отключен один из них.

В условиях нормального обеспечения кислородом ген HIF1a постоянно подавляется и разрушается геном pVHL. При нехватке кислорода, в митохондриях не формируется аденозинтрифосфат, и при этом активизируется ген HIF1a, производящий его из глюкозы в обход митохондрий.

«Даже когда уровень аденозинтрифосфат производился как у «нормальных» мышей, секреция инсулина у грызунов с отключенным геном pVHL резко изменялась. Выработка инсулина увеличивается, но не относительно уровня глюкозы», - говорит Крек. Таким образом, в производстве аденозинтрифосфата задействовано больше факторов, чем известны на данный момент, и именно они важны для регулирования уровня инсулина.

Производство аденозинтрифосфата недостаточное. У жирных мышей возрастает количество бета-клеток, потому новые клетки хуже снабжаются кровью из-за нехватки кислорода. «Мы считаем, что кислородное голодание активизирует подавленный ген HIF1a, чтобы поддержать кислородом клетки. В результате, процесс выработки инсулина стимулируется глюкозой, что приводит к развитию диабета», - поясняет Крек.

Болезнь усиливается, когда все бета- клетки отмирают из-за перегрузки. Одним из следующих этапов, по мнению Крека, должно стать использование знания о генах в создании лекарств против диабета.

Источник