Цинк заменит инсулин и вылечит болезнь Альцгеймера
Пациентов с сахарным диабетом второго типа, вероятно, можно лечить не инъекциями инсулина, а цинком. Не исключено, что описанные свойства цинка пригодятся и людям с нейродегенеративными заболеваниями -– болезнью Альцгеймера и паркинсонизмом.
Альцгеймер в поджелудочной железе
Сахарный диабет второго типа – это патологическое изменение обмена веществ, связанное с нарушениями функций поджелудочной железы. Основная причина заболевания – отсутствие (недостаток) инсулина или резистентность клеток к этому гормону.
Но помимо инсулина в бета-клетках поджелудочной железы синтезируется амилин – гормон, обладающий противоположными инсулину эффектами. Гормон накапливается в секреторных гранулах, откуда вместе с инсулином и выбрасывается в кровь в ответ на глюкозу и другие стимулирующие сигналы. «У здоровых людей амилин не откладывается в островках поджелудочной железы. В организме пациентов с сахарным диабетом второго типа (СД2) амилин формирует сгустки, которые «давят» на клетки-производители инсулина», -- пишут авторы нового исследования, показавшие, что цинк может остановить амилиновый прессинг.
Биологи объясняют, что в здоровом организме амилин – это основной помощник инсулина. В случае же заболевания он не помогает организму, а усугубляет патологию: «Амилин формирует сгустки, похожие на те, которые обнаруживаются у пациентов с болезнью Альцгеймера и Паркинсона, -- пишут ученые. – Известно, что цинк предотвращает формирование амилиновых сгустков -- фибрилл».
Цинк против фибрилл
Исследователи из Университета Мичиган (University of Michigan) под руководством Ayyalusamy Ramamoorthy попытались разобраться с тем, как именно цинк препятствует формированию амилиновых сгустков. Ранее ученые уже показали, что цинк связывается с активным центром, который находится посередине полипептида, состоящего из 37 аминокислотных остатков. В настоящем исследовании биологи описали структурные изменение пептида, которые происходят благодаря связыванию с цинком.
«Описанные изменения очень важны, так как от структуры молекулы зависит способность пептида формировать фибриллы, -- пишут исследователи. – Цинк связывает сразу несколько молекул амилина, но эти молекулярные комплексы не аггрегируются в фибриллы. Это означает, что цинк, вероятно, предотвращает и формирование амилоидных бляшек».
Ученые описывают тонкости влияния других клеточных факторов на формирование фибрилл и обращают внимание, что эксперимент проходил не в организме. Поэтому для того, чтобы понять, может ли цинк помочь пациентам с нейродегенеративными заболеваниями и сахарным диабетом второго типа, потребуется провести дополнительные исслелования.
Результаты эксперимента опубликованы в Journal of Molecular Biology.