Нашелся новый претендент, помимо глюкозы, на роль виновника развития диабета

30.03.2018

Слева – процесс связывания инсулина (отмечен синим цветом) с рецептором, в результате чего мембрана становится проницаемой для глюкозы. Справа – диабет 2-го типа
Слева – процесс связывания инсулина (отмечен синим цветом) с рецептором, в результате чего мембрана становится проницаемой для глюкозы. Справа – диабет 2-го типа

Сахарный диабет – группа хронических заболеваний, при которых в крови повышен уровень сахара (глюкозы). При этом либо поджелудочная железа не вырабатывает гормон инсулин (сахарный диабет 1-го типа), либо инсулин вырабатывается, но ткани организма теряют к нему чувствительность (диабет 2-го типа). Последний тип диабета обычно развивается в зрелом и пожилом возрасте и со временем приводит к серьезным осложнениям: излишнему весу, сердечно-сосудистым заболеваниям, инсультам, поражениям почек. Считается, что причиной таких изменений служат повышение уровня глюкозы в крови и накопление токсичных побочных продуктов углеводного обмена. Но результаты недавних исследований свидетельствуют, что последовательность событий может быть обратной

При сахарном диабете уровень глюкозы в крови обычно коррелирует с тяжестью симптомов болезни, и при его коррекции самочувствие человека улучшается. Но так бывает не всегда. Судя по результатам последних клинических исследований, даже если у больных диабетом 2-го типа нормализовать уровень сахара в крови с помощью лекарственных препаратов, у многих из них разовьются типичные для этой болезни осложнения. Означает ли это, что причины и молекулярные механизмы развития этого типа диабета не зависят от уровня глюкозы?

Известно, что у больных диабетом 2-го типа наблюдается и высокий уровень метилглиоксаля – метаболита глюкозы, который обладает цитотоксическим (повреждающим клетки) действием. Это вещество считается одним из главных виновников диабетических осложнений. Но что, если все происходит наоборот: сначала повышается концентрация метилглиоксаля в крови, а затем развиваются симптомы диабета? По крайней мере, уже есть работы, в которых у лабораторных крыс и мышей удавалось вызвать типичные признаки диабета с помощью метилглиоксаля, добавленного в пищу.

Ученые из Немецкого онкологического исследовательского центра (DKFZ) и госпиталя при Гейдельбергском университете пошли дальше: они исследовали долговременное влияние высокой концентрации метилглиоксаля на организм плодовых мух, у которых методами генной инженерии был «выключен» фермент, разрушающий токсин. В результате метилглиоксаль стал накапливаться в организме дрозофил, у них развилась устойчивость к инсулину, что привело к повышению уровня глюкозы и ожирению.

В ближайшее время ученые планируют провести аналогичные эксперименты на лабораторных животных, чтобы подтвердить свои выводы, так как мухи и люди все же эволюционно далеки друг от друга. Но учитывая, что молекулярные механизмы систем энергетического обмена эволюционно достаточно консервативны, результаты «мушиного» эксперимента вполне можно экстраполировать и на млекопитающих,

Что касается его значимости, то важно отметить, что метилглиоксаль является участником не одного, а сразу нескольких метаболических путей. Например, повышенный уровень метилглиоксаля иногда наблюдают у людей с ожирением, не больных диабетом. Поэтому не исключено, что приводить к повышению уровня этого токсичного вещества (а затем и к развитию диабета) могут изменения в системах организма, не связанных с нарушением обмена углеводов.

Фото: https://en.wikipedia.org