Откритието може да предотврати инсулиновата резистентност и да има значителни ползи за хората с диабет тип 2

Екип от изследователи от Института по диабет, затлъстяване и метаболизъм (DOMI) към Медицинския факултет на Икан в планината Синай е идентифицирал терапевтична цел за запазване и регенериране на бета клетки, като потенциален фактор за промяна на играта при пациенти с диабет тип 2. (β клетки) – клетки в панкреаса, които произвеждат и разпределят инсулин. Откритието може да предотврати инсулиновата резистентност и по този начин да има значителни ползи за милиони хора по света. Резултатите от изследването са публикувани в Nature Communications през юли.

Всички основни форми на диабет се причиняват от недостатъчна β-клетъчна маса. Когато нивата на кръвната захар в тялото се повишат, като например в отговор на диета с високо съдържание на мазнини, β-клетките реагират, като произвеждат и освобождават повече инсулин, за да контролират нивата на кръвната захар. Но продължителната висока кръвна захар, известна като хипергликемия, може да наруши способността на β-клетките да произвеждат и секретират инсулин. Това води до порочен кръг от непрекъснато повишаващи се нива на глюкоза и непрекъснато намаляваща функция на β-клетките, което води до смърт на β-клетките -; явление, известно като глюкозна токсичност. По този начин, запазването и регенерирането на β клетките е терапевтична цел за диабет.

Изследователският екип на Mount Sinai откри молекулярен механизъм, който изглежда участва в запазването и регенерацията на β-клетките, включващ въглехидратен отговор-елемент свързващ протеин (ChREBP). Изследователите показаха, че производството на хиперактивна изоформа на този протеин, ChREBPβ, е необходимо за производството на повече β клетки в отговор на повишеното търсене на инсулин в тялото поради диета с високо съдържание на мазнини или значително излагане на глюкоза. Въпреки това, продължителният, повишен метаболизъм на глюкозата може да доведе до порочен кръг, в който ChREBPβ се произвежда свръх, което води до глюкозна токсичност в β-клетките и тяхната последваща смърт.

Изследователският екип установи, че е възможно да се противодейства на ефектите на ChREBPβ и смъртта на β-клетките, които те наблюдават, чрез увеличаване на експресията на алтернативна форма на протеина, ChREBP⍺, или чрез активиране на ядрен фактор-еритроиден фактор 2 (Nrf2)- ; протеин, който предпазва клетките от окислително увреждане при мишки и човешки β клетки, като по този начин запазва β-клетъчната маса.

„Традиционно се смяташе, че ChREBP е медиатор на глюкозна токсичност, но забелязахме, че една форма, ChREBPa, изглежда защитава бета клетките“, каза Доналд Скот, доктор, професор по медицина (ендокринология, диабет и костни заболявания) в Icahn Mount Sinai , и член на DOMI и на The Mindich Child Health and Development Institute. “Чрез използване на инструменти, които разработихме, които ни позволиха да разпитваме тези изоформи независимо, ние открихме, че ChREBPβ играе ключова роля в постепенното унищожаване на β клетките. Следователно, ние вярваме, че това е маркер за хипергликемия и глюкозна токсичност.”

„Освен това открихме, че ако премахнете ChREBPβ или му противодействате фармакологично, можете да смекчите ефектите от глюкозната токсичност и да защитите тези клетки. Това вълнуващо откритие създава възможност за разработване на терапевтични агенти, които са насочени към този молекулярен механизъм, ефективно блокират производството на ChREBPβ и по този начин се запазва β-клетъчната маса.Това не само би адресирало предизвикателството, което ръководи изследванията на диабета от години, но също така ще предотврати пациентите с диабет тип 2 да станат зависими от инсулин поради загуба на β-клетъчна маса, което би имало значително въздействие върху резултатите и качеството на живот.”

Въз основа на тези открития изследователският екип се интересува от изследване на въздействието на свръхпроизводството на ChREBPβ при пациенти с диабет тип 1, който се различава от диабет тип 2 по това, че панкреасът не произвежда инсулин. Екипът също така се интересува от скрининг за повече молекулярни механизми, които имат потенциала да блокират производството на ChREBPβ и по този начин да предотвратят глюкозната токсичност и последващата смърт на β клетките. Освен това има планове да се изследва дали порочният кръг, наблюдаван в това проучване, възниква в други тъкани, в които се експресира ChREBPβ, като бъбреци, черен дроб и мастна тъкан, или телесни мазнини, и по този начин може да допринесе за диабетни усложнения.

„Това проучване стана възможно чрез обединяването на пълната ширина на експертизата на DOMI в области като секвениране на РНК, триизмерни изображения и биоинформатика. Нашите открития осигуряват основа за запазване на съществуващата β-клетъчна маса и за разработване на нови терапевтични подходи, които са потенциала за успешно предотвратяване на хиляди пациенти с диабет тип 2 от прогресиране до инсулинова зависимост,” каза водещият автор на изследването Лиора С. Кац, д-р, асистент професор по медицина в Icahn Mount Sinai.

.