Мехбуб Хуссейн, м.D.
Работая с мышами и образцами крови и печени человека, ученые из Детского центра Джонса Хопкинса определили, что гормон печени, о котором раньше не подозревали, играет решающую роль в развитии диабета 2 типа, состояния, от которого страдают почти 26 миллионов человек в Соединенных Штатах и основная причина сердечных заболеваний и инсульта, а также поражения почек, нервов и глаз.
Результаты исследования, которые будут опубликованы 1 апреля в журнале Cell Metabolism, показывают, что гормон кисспептин 1 или K1 – до сих пор известный своей регуляцией полового созревания и фертильности – также замедляет выработку инсулина, сахара. регулирует гормон, секретируемый поджелудочной железой, и тем самым способствует развитию диабета 2 типа.
Полученные данные представляют собой то, что исследователи считают недостающим звеном в понимании происхождения диабета 2 типа. Два гормона, глюкагон и инсулин, должны работать синхронно, чтобы поддерживать нормальный уровень сахара в крови. Глюкагон, секретируемый при снижении уровня сахара, заставляет печень высвобождать свои стратегические запасы глюкозы в кровоток. Когда уровень сахара повышается, инсулин действует как противоядие от глюкагона, помогая организму снизить уровень сахара в крови, транспортируя его из кровотока в органы и ткани в качестве топлива. При диабете 2 типа клетки поджелудочной железы секретируют слишком мало или совсем не выделяют инсулина, что приводит к опасному накоплению сахара в крови. Люди с диабетом 2 типа и люди с ранними формами заболевания, известного как предиабет, имеют аномально высокий уровень сахаросодержащего гормона глюкагона даже в присутствии инсулина и даже тогда, когда организму не нужно больше сахара. Исследователи давно задались вопросом, влияет ли каким-либо образом аномальный уровень глюкагона на секретирующие инсулин клетки поджелудочной железы. Преобладает мнение, что воздействие хронически повышенного уровня глюкагона и сахара в крови постепенно сказывается на поджелудочной железе, а ее перегруженные бета-клетки медленно снижают выработку инсулина, пока они полностью не перестанут вырабатывать инсулин.
Новые данные, однако, показывают, что клетки поджелудочной железы не просто устают; их функция прямо подавляется K1. В частности, исследователи обнаружили, что печень, стимулируемая высоким уровнем глюкагона, высвобождает K1 в кровоток. Затем K1 попадает в бета-клетки поджелудочной железы, где подавляет секрецию инсулина.
"Наши результаты показывают, что глюкагон отдает команду, но K1 выполняет приказы, и при этом, по-видимому, является самой причиной снижения секреции инсулина, наблюдаемой при диабете 2 типа," говорит ведущий исследователь Мехбуб Хуссейн, М.D., эндокринолог и специалист по метаболизму в Детском центре Джонса Хопкинса.
"Глюкагон и инсулин сами по себе никогда не имели полного смысла," Хуссейн добавляет. "Всегда чего-то не хватало, и мы считаем, что кисспептин 1 – очень хороший кандидат на роль этой недостающей части. Все наши выводы указывают на это."
В одной серии экспериментов исследователи откормили группу мышей, скармливая им калорийную пищу. Исследователи обнаружили, что у мышей, естественно, развился диабет, выработка инсулина снизилась, а уровень K1 в крови резко повысился. Когда исследователи химически изменили печень мышей с диабетом, чтобы сделать их неспособными к продукции K1, уровни инсулина у животных вернулись к нормальным значениям. Затем исследователи сконструировали мышей, у которых в клетках поджелудочной железы отсутствовали рецепторы для K1. Эти мыши, даже когда они ели жирную пищу, поддерживали здоровую выработку инсулина и уровень сахара в крови. Другими словами, отсутствие рецептора K1 делало секретирующие инсулин клетки этих животных невосприимчивыми к воздействию K1.
Более того, исследователи обнаружили, что уровни K1 были заметно увеличены в образцах крови и печени, взятых у людей с диабетом 2 типа. Кроме того, когда исследователи подвергали клетки поджелудочной железы мыши воздействию плазмы крови, богатой K1, полученной от людей с диабетом 2 типа, выработка инсулина этими клетками снизилась.
По словам исследовательской группы, определение K1 как ключевого игрока при диабете предлагает новую возможную цель лечения, которая может привести к разработке лекарств, восстанавливающих функцию клеток, секретирующих инсулин. В настоящее время терапия диабета основана на инъекции синтетического инсулина для поддержания уровня сахара в крови. Однако восстановление естественного производства инсулина теоретически может вылечить диабет, а не просто смягчить его симптомы.
Команда Джона Хопкинса заявляет, что уже идентифицировала гормоноподобное вещество, которое блокирует рецептор K1 в клетках поджелудочной железы мышей. Затем исследователи изучат, может ли этот блокатор рецепторов восстановить функцию клеток поджелудочной железы человека.
Идентификация K1 также имеет эволюционный смысл, добавляет Хуссейн, и может объяснить, почему диабет является древним заболеванием, распространенным у всех видов. Хуссейн и его коллеги полагают, что K1, возможно, эволюционировал, чтобы играть роль притупления инсулина и предотвращения резкого падения уровня сахара в ситуациях «драка или бегство».
"Сахар является жизненно важным топливом, когда животное вступает в бой или пытается убежать от хищника," Хуссейн говорит. "Высокий уровень инсулина после еды может вызвать опасно низкий уровень сахара в крови, что сделает животное слабым и уязвимым. Итак, наша теория состоит в том, что K1 – это защитный механизм, который останавливает сахароснижающие эффекты инсулина в таких жизненно важных ситуациях."
Диабет 2 типа, который тесно связан с диетой с высоким содержанием жиров и сахара и малоподвижным образом жизни, является преобладающей формой болезни, на которую приходится более 90 процентов всех случаев диабета. Эксперты считают, что диабет 2 типа, который раньше наблюдался в основном у людей среднего и старшего возраста, теперь все чаще встречается у молодых людей и детей.
БЫСТРЫЕ ФАКТЫ
: