Следствие диабета 2-го типа может оказаться его причиной

Диабет -- хроническое повышение уровня глюкозы в крови и нарушение ее утилизации клетками организма. В одном случае патология возникает из-за недостатка производства инсулина (диабет 1-го типа), а во втором -- из-за падения чувствительности тканей к инсулину (диабет 2-го типа). Механизмы обеих болезней изучают ученые всего мира, так как диабет остается одним из самых распространенных тяжелых заболеваний. Но если с механизмом первого в основном все ясно -- это разрушение бета-клеток поджелудочной железы, то причины второго ученые до сих пор исследуют. А именно сахарный диабет 2-го типа составляет 85-90% всех случаев болезни.

Диабету подложили свинью

Разобраться с механизмами диабета ученые из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене (Ludwig-Maximilians-Universität in Munich) попробовали с помощью свиньи. Как известно, физиология свиньи близка к человеческой и из крупных животных она более других подходит для создания модели заболевания. Команда немецких биологов под руководством профессора Эхарда Вольфа (Eckhard Wolf) создала генно-модифицированную свинью. С помощью лентивируса ученые заблокировали в ее организме рецепторы к гормону инкретину (он же GIP), который играет важную роль в углеводном обмене. Задача состояла в том, чтобы изучить его связь с развитием диабета.

Инкретин синтезируется в кишечнике после еды и с кровью поступает в поджелудочную железу. Там он связывается с рецепторами на поверхности бета-клеток и стимулирует производство ими инсулина. У больных диабетом 2-го типа эта цепочка нарушается. Хотя в начале болезни они не страдают от недостатка инсулина, а страдают от нечувствительности к нему, со временем инсулина в их организме вырабатывается все меньше, и тогда им требуются инсулиновые инъекции, так же как и диабетикам 1-го типа. Попытки использовать инкретин для лечения диабета показали его низкую эффективность. Почему это так и как инкретин связан с болезнью, и собирались выяснить ученые на свиной модели.

У трехмесячных трансгенных поросят с блокированными рецепторами к инкретину наблюдался повышенный уровень глюкозы в крови, особенно при поступлении ее с пищей (глюкозу, введенную внутривенно, организм поначалу усваивал нормально). Количество бета-клеток поджелудочной железы в этом возрасте у них не отличалось от контрольной, но секреция ими инсулина происходила с задержкой.

Болезнь усиливается с возрастом

По мере роста свинок углеводный обмен нарушался у них все больше. Глюкоза стала плохо усваиваться и при внутривенном введении. Секреция инсулина снижалась. Существенно уменьшилось количество бета-клеток поджелудочной железы: к пяти месяцам -- на 35%, а к одному году -- на 58% по сравнению с контрольной группой обычных свиней. Очевидно, причина заключалась в меньшем размножении бета-клеток, которое уже у трехмесячных животных упало на 60% от нормы.

Так как симптомы оказались очень похожими на симптомы диабета 2-го типа, ученые считают, что на трансгенных свиньях они получили модель человеческого заболевания. «Наши результаты показали, что неспособность отвечать на инкретин не только ведет к снижению секреции инсулина и утилизации глюкозы, но и к уменьшению количества бета-клеток из-за их сниженной способности к делению, -- комментирует Симон Реннер (Simone Renner), первый автор публикации в журнале Diabetes. -- Характерное для диабета 2-го типа усиление симптомов с возрастом у свиней также наблюдается».

Модель на свинье привела ученых к важному заключению относительно механизма заболевания. «Все говорит о том, что недостаток рецепторов к инкретину скорее является не следствием, а причиной диабета», -- говорит Симон Реннер.

А из этого следует, что стоит проверить именно эти белки -- рецепторы к инкретину -- в поиске новых средств лечения диабета. И проверять их будет удобно на генно-модифицированных свиньях. Модель открывает возможности для развития новых подходов к диагностике и лечению диабета, считают ученые.