Диабет: может ли нацеливание на этот белок предотвратить гипогликемию?
Люди с диабетом 1 или 2 типа, принимающие инсулин, имеют более высокий риск развития гипогликемии или низкого уровня сахара в крови. Теперь изучение того, как белок работает в поджелудочной железе, может привести к новым методам лечения для защиты от потенциально опасного для жизни состояния.
Доктор Джина Л. С. Йостен, доцент кафедры фармакологии и физиологии в Университете Сент-Луиса в Миссури, и ее команда открыли белок, который носит название нейроностатин, в более ранней работе.
Они обнаружили, что нейроностатин может предотвратить гипогликемию, заставляя поджелудочную железу повышать уровень сахара в крови двумя способами. Один способ - вырабатывать меньше инсулина, гормона, снижающего уровень сахара в крови, а другой - производить больше глюкагона, гормона, повышающего уровень сахара в крови.
В более позднем исследовании ученые показали, что введение крысам нейроностатина повышает уровень сахара в крови животных.
Они также обнаружили, что низкий уровень сахара в крови заставляет ткань поджелудочной железы человека выделять больше нейроностатина, и что лечение глюкагоном вызывает большее высвобождение нейроностатина.
Команда говорит, что после дополнительных исследований эти результаты могут привести к тому, что нейроностатин станет мишенью для лекарств для профилактики и лечения гипогликемии у людей с диабетом 1 и 2 типа.
Исследование было представлено на ежегодном собрании Американского физиологического общества во время междисциплинарного совещания Experimental Biology 2019, которое проходит с 6 по 9 апреля в Орландо, Флорида.
«Есть очень мало вариантов, - говорит Стивен Грот, докторант в группе доктора Йостена, - для предотвращения гипогликемии или лечения гипогликемии, кроме как максимально избегать низкого уровня сахара в крови».
«Понимание того, что делает нейроностатин и как он работает, предоставит ценную информацию для предотвращения гипогликемии и предоставит более полное представление о том, как поджелудочная железа обычно регулирует уровень сахара в крови», - добавляет он.
Диабет и поджелудочная железа
Диабет возникает из-за того, что у организма есть проблемы с производством или использованием инсулина, гормона, который помогает клеткам усваивать глюкозу или сахар в крови и использовать его для получения энергии.
Без эффективного лечения диабет приводит к высокому уровню сахара в крови или гипергликемии, что может привести к почечной недостаточности, слепоте, инсульту, сердечному приступу и ампутации стоп и голеней.
Существует два основных типа диабета: тип 1 и тип 2. Подавляющее большинство людей с диабетом имеют тип 2.
При диабете 1 типа организм не вырабатывает достаточно инсулина, поэтому людям с этим типом необходимо принимать инсулин каждый день, чтобы предотвратить повышение уровня сахара в крови до опасного уровня.
При диабете 2 типа клетки организма не могут эффективно использовать инсулин. Поджелудочная железа пытается восполнить это, производя еще больше инсулина, но, в конце концов, этого недостаточно, и людям необходимо принимать дополнительный инсулин, чтобы контролировать уровень сахара в крови.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), число людей во всем мире с диабетом выросло с 108 до 422 миллионов в период с 1980 по 2014 год.
В Соединенных Штатах около 30 миллионов человек страдают диабетом, из которых 90–95 процентов имеют тип 2.
Необходимость лучшего лечения
У людей с диабетом, которые принимают слишком много инсулина, может наблюдаться низкий уровень сахара в крови, который может вызывать головокружение и сонливость. Если их уровень сахара продолжит падать, существует высокий риск того, что последуют более серьезные симптомы, включая судороги и потерю сознания.
Также существует риск того, что эпизоды гипогликемии могут перерасти в порочный круг нарастающей тяжести, поскольку это состояние может снизить способность людей замечать симптомы и, следовательно, шанс вмешаться.
Следовательно, существует потребность в улучшенных методах лечения и более глубоком понимании того, как гипогликемия развивается при диабете.
В новом исследовании д-р.Йостен и ее команда показали, как нейроностатин увеличивает глюкагон, взаимодействуя с определенными типами рецепторных белков в альфа-клетках поджелудочной железы, которые выделяют гормон.
Кроме того, они продемонстрировали, что в ответ на более высокие уровни глюкозы нейроностатин снижает выработку инсулина бета-клетками поджелудочной железы.
В аннотации к встрече, посвященной исследованию, команда отмечает, что это предполагает, что нейроностатин «является панкреатическим компонентом контррегуляторной реакции на гипогликемию».
Чтобы подтвердить это, исследователи затем показали, что введение крысам-самцам нейроностатина в течение 30 минут «существенно повысило» их уровень глюкозы в крови.
Кроме того, лечение нейроностатином замедляет клиренс глюкозы и снижает выработку инсулина в ответ на гипергликемию.
Дальнейшие тесты также показали, что клетки поджелудочной железы, подвергшиеся воздействию низкого уровня глюкозы, высвобождают нейроностатин, а глюкоза в крови натощак повышает уровень нейроностатина в крови у крыс.
Возможность защиты от гипогликемии
Исследователи говорят, что ученым необходимо провести дальнейшие исследования сейчас, чтобы подтвердить, что нейроностатин может предотвратить или обратить вспять гипогликемию, а также выяснить, какие механизмы и сигнальные пути использует организм.
«Мы предполагаем, - отмечают они, - что [нейроностатин] может представлять собой новую терапевтическую мишень для лечения и профилактики гипогликемии при диабете».
Команда продолжает свою работу, чтобы выяснить, как организм контролирует нейроностатин и как он взаимодействует с механизмами высвобождения инсулина и глюкагона в поджелудочной железе.
«Нейроностатин - это действительно новый фактор, - объясняет Гроте, - и все, что мы узнаем о нем, лишь немного расширяет наши знания о его терапевтическом потенциале».
«Мы считаем, что изучение нейроностатина может в конечном итоге выявить способ его использования, чтобы помочь предотвратить и обратить вспять порочные циклы гипогликемии, помогая организму адекватно реагировать на низкий уровень сахара в крови с помощью большего количества глюкагона».
Стивен Гроте
