Диабет 2 типа может представлять собой возврат к детскому метаболическому состоянию

Москва, 17:26, 05 Июл 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Переход от материнского молока к более сложной пище является одним из самых драматических изменений в рационе млекопитающих. Это обнаружили у мышей ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Интересно, что исследование образцов тканей человека показало, что диабет 2 типа (T2D), метаболическое заболевание, может представлять собой возврат к детскому метаболическому состоянию.

«Мы полагаем, что мы определили центральное метаболическое переключение, которое меняется в одном направлении из-за изменений в рационе в раннем возрасте, но оказывается обратным во время T2D», — сказал Анил Бхушан, профессор Диабетического центра UCSF. «Определение этого переключателя открывает множество новых целей для обуздания T2D, чрезвычайно распространенного заболевания».

При T2D ткани организма перестают реагировать на инсулин, гормон, вырабатываемый бета-клетками поджелудочной железы, который обычно сообщает клеткам, когда брать глюкозу из крови. Сначала поджелудочная железа реагирует на так называемую резистентность к инсулину, вырабатывая больше инсулина, но в конечном итоге организм теряет способность удерживать уровень сахара в крови на нормальном уровне, что может повредить глаза, почки, нервы и сердце. Ученые знают, что генетические факторы и факторы образа жизни способствуют развитию T2D, но все еще не до конца понимают, как болезнь возникает из-за изменений в бета-клетках поджелудочной железы на молекулярном уровне.

В молодости бета-клетки переходят из незрелой, ориентированной на рост фазы в более зрелое состояние, ориентированное на эффективное регулирование уровня глюкозы в крови. Новое исследование, опубликованное 2 июля 2019 года в «Журнале клинических исследований», показывает, что этот сдвиг вызван молекулярным переходом внутри этих клеток — от чувствительного к питательным веществам белка роста, называемого mTORC1, к белку, называемому AMPK, который определяет приоритет энергетического баланса в клетках.

Это изменение обычно происходит в возрасте около трех недель у мышей. Интересно, может ли само отлучение от груди стать пусковым механизмом для созревания бета-клеток?

«По мере того, как мы переходим от младенчества, мы переходим от почти непрерывного потребления молока к диете для взрослых, которая включает в себя гораздо более длительные периоды голодания, за которыми следуют отдельные приемы пищи с разнообразным питательным составом», — поясняют ученые. «Каким-то образом поджелудочная железа должна быть достаточно гибкой, чтобы адекватно реагировать на то, что и когда мы едим. Наша цель состояла в том, чтобы выяснить, как факторы питания в раннем возрасте формируют индивидуальность зрелых бета-клеток, чтобы они могли успешно управлять метаболической функцией на протяжении всей жизни».

Чтобы проверить это, исследователи показали, что обогащение рациона животных молочным жиром после нормального периода отлучения от груди и в зрелом возрасте предотвращает созревание бета-клеток. Взрослые бета-клетки этих животных не только обладали повышенной активностью mTORC1 и более низкими уровнями AMPK у юной мыши, но также вырабатывали слишком много инсулина, во многом как незрелые бета-клетки.

Известно, что на ранних стадиях T2D резистентность к инсулину приводит к тому, что взрослые бета-клетки начинают пролиферировать и перепродуцировать инсулин, во многом как незрелые бета-клетки. Авторы задавались вопросом, может ли развитие T2D отражать регрессию также на молекулярном уровне. Они показали, что в мышиной модели T2D, вызванной ожирением, бета-клетки возвращаются к экспрессирующему mTORC1, ориентированному на рост, и снижают зрелое, энергетически сбалансированное влияние AMPK.

Примечательно, что эксперименты на бета-клетках человека в лабораторных чашках показали ту же картину: бета-клетки людей с T2D по сравнению со здоровыми людьми показали незрелую молекулярную сигнатуру, наблюдаемую у мышей с T2D, с повышенным mTORC1 и сниженным АМФК.

Авторы говорят, что это особенно интригует, потому что препараты, которые повышают уровни AMPK, недавно были протестированы на их способность восстанавливать чувствительность к инсулину в тканях, которые стали резистентными, чтобы предотвратить T2D. Новые результаты предполагают, что AMPK-стимулирующие препараты могут также иметь дополнительный эффект предотвращения возврата бета-клеток в нездоровое незрелое состояние в ответ на инсулинорезистентность, таким образом сохраняя их способность эффективно контролировать уровень сахара в крови.