Ученые из Института Гладстона обнаружили ключевой белок, регулирующий инсулинорезистентность – сниженную способность клеток реагировать на действие инсулина и создающий основу для развития наиболее распространенной формы диабета. Этот прорыв указывает на новый способ потенциально лечить или предупреждать диабет 2 типа, быстро растущую глобальную проблему здравоохранения.
В статье, опубликованной на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи из лаборатории исследователя из Гладстона Катерины Акассоглу, доктора философии, описывают неожиданную роль рецептора нейротрофина p75 в контроле того, как организм обрабатывает сахар. Этот рецепторный белок, называемый p75NTR, обычно связан с функциями нейронов.
"Мы определили, что p75NTR является уникальным участником метаболизма глюкозы," сказал доктор. Акассоглу, который также является адъюнкт-профессором неврологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско, с которым связан Гладстон. "Терапия, направленная на p75NTR, может представлять собой новый терапевтический подход к лечению диабета."
Поджелудочная железа вырабатывает гормон, называемый инсулином, который обрабатывает глюкозу, перемещая ее из кровотока в клетки организма, где она используется для получения энергии. Инсулинорезистентность – ключевая особенность диабета 2 типа, при котором глюкоза накапливается в кровотоке, а клетки организма не могут нормально функционировать. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, более 20 миллионов американцев страдают диабетом 2 типа.
"Диабет 2 типа стал очень серьезной проблемой для здоровья, и его масштабы растут тревожными темпами," сказал Леннарт Маке, доктор медицины, который руководит институтом, в котором проводились исследования. "Эти результаты открывают важные новые возможности для разработки более эффективных методов лечения этой смертельной болезни – седьмой по значимости причины смерти в Соединенных Штатах."
Сложные сигнальные взаимодействия между несколькими различными типами тканей, включая жир, печень, мышцы и мозг, регулируют метаболизм глюкозы. Поскольку p75NTR обнаружен в жировой и мышечной ткани и участвует во многих важных функциях клетки, ученые из Гладстона предположили, что p75NTR также может помочь регулировать метаболизм глюкозы.
Чтобы изучить это, исследователи использовали мышей, у которых отсутствовали гены p75NTR. Они сравнили этих мышей с нормальными мышами и обнаружили, что те, у которых отсутствует p75NTR, более чувствительны к инсулину, когда их кормят нормальной диетой. Во-вторых, они использовали некоторые уловки молекулярной биологии, чтобы заблокировать действие белка p75NTR в жировых клетках. Это также привело к увеличению всасывания глюкозы в ответ на инсулин. Напротив, когда они заставляли жировые клетки производить больше p75NTR, абсорбция глюкозы снижалась. Кроме того, исследователи обнаружили, что еще одна важная регуляторная молекула, Rab5, играет ключевую роль в влиянии p75NTR на метаболизм.
"Важно отметить, что регулирование с помощью p75NTR увеличивало эффективность инсулина у нормальных худых мышей на нормальной диете," сказал Бернат Баеза-Раджа, доктор философии, научный сотрудник и ведущий автор исследования. "Поскольку эти мыши уже эффективно перерабатывают глюкозу, действие p75NTR на транспорт глюкозы указывает на прямую роль этого белка в регуляции метаболизма глюкозы."
"Наши исследования непредвиденной роли p75NTR в регуляции метаболизма глюкозы предполагают новую мишень для лекарственной терапии," сказал доктор. Акассоглу. "Необходима дальнейшая работа, чтобы проверить, может ли это открытие привести к потенциальному лечению."