Ученые из Гарварда обнаружили гормон способный обратить вспять последствия диабета обоих типов
Ученые из Гарвардского университета совершили прорыв, в результате которого недавно открытый гормон оказался, связан с возникновением диабета, и показали, как можно воздействовать на него, чтобы обратить вспять последствия заболевания. Результаты экспериментов на мышах позволяют предположить, что те же механизмы действуют и у людей, и авторы исследования рассматривают это вещество как новую перспективную терапевтическую мишень.
Художественная модель инсулина, взаимодействующего с поверхностью клеток.Ugreen/Depositphotos
Художественная модель инсулина, взаимодействующего с поверхностью клеток.
Ugreen/Depositphotos
Объектом исследования является регулирование энергии в организме и роль различных гормонов в этом процессе. Одним из известных гормонов является инсулин, который помогает организму получать глюкозу из крови и использовать ее в качестве топлива. Другой гормон - лептин, производимый жировыми клетками и сигнализирующий мозгу о том, что мы получили достаточно пищи.
Гормон, лежащий в основе последнего открытия, работает немного по-другому: он не является отдельной молекулой с одним рецептором, как вышеперечисленные, а состоит из нескольких различных строительных блоков. В основе лежит открытый более десяти лет назад белок FAB4, который выделяется жировыми клетками в кровь в качестве типичной реакции на голодание.
В результате последующих исследований была обнаружена тесная взаимосвязь между циркулирующим FAB4 и метаболическими состояниями, такими как диабет, ожирение и сердечнососудистые заболевания. До сих пор механизмы этих взаимосвязей оставались неизвестными, но команде исследователей Гарвардского университета, проводившим новое исследование, удалось устранить ряд важных пробелов в этой области.
Белок FAB4 - внутриклеточный белок, связывающий жирные кислоты.
Белок FAB4 - внутриклеточный белок, связывающий жирные кислоты.
Ученые выяснили, что при попадании FAB4 в кровь он связывается с ферментами аденозинкиназой (ADK) и нуклеозиддифосфаткиназой (NDPK), образуя белковый комплекс, который они назвали фабкин. При этом он изменяет активность этих ферментов и, в свою очередь, изменяет уровень молекул АТФ и АДФ, которые играют ключевую роль в метаболизме живых клеток.
Соседние клетки реагируют на эти изменения благодаря своим рецепторам, расположенным на поверхности, и сами начинают изменяться. Ученые обнаружили, что жертвами этого процесса стали бета-клетки поджелудочной железы, вырабатывающие инсулин, которые отсутствуют или неправильно функционируют у людей с диабетом 1 и 2 типа. Проследив всю последовательность этих процессов, ученые обнаружили, что фабкин является основной причиной развития заболевания.
"В течение многих десятилетий мы искали такой сигнал, который передает информацию о состоянии энергетических запасов в адипоцитах (жировых клетках), чтобы вызвать соответствующие эндокринные реакции, такие как выработка инсулина бета-клетками поджелудочной железы", - говорит старший автор исследования Гёхан С. Хотамислигил. "Теперь мы идентифицировали фабкин как новый гормон, который управляет этой важнейшей функцией через очень нестандартный молекулярный механизм".
Далее ученые разработали специальные антитела, нейтрализующие фабкин и обнаружили, что они защищают бета-клетки и предотвращает развитие у животных диабета 1 и 2 типа. Введение антител мышам с ожирением и диабетом практически вернуло их к здоровому образу жизни.
Поскольку исследование показало, что уровень фабкина аномально высок у мышей и людей с диабетом 1-го или 2-го типа, ученые считают, что вновь открытый гормон выполняет такую же функцию и в организме человека. Поэтому они рассматривают гормон как весьма перспективную мишень при разработке новых методов лечения этого заболевания.
"Открытие фабкина потребовало от нас сделать шаг назад и пересмотреть наше фундаментальное понимание того, как работают гормоны", - говорит ведущий автор исследования Кейси Прентис, научный сотрудник Центра Сабри Улькера и кафедры молекулярного метаболизма. "Я очень рада тому, что мы обнаружили новый гормон, но еще больше мне хочется увидеть долгосрочную перспективу этого открытия".
