Согласно отчету Института рака Дана-Фарбер и Каролинского института, исследователи обнаружили, что адипсин, клеточный сигнальный белок, вырабатываемый жировыми клетками, играет важную, о чем ранее не подозревалось, роль в стимуляции секреции инсулина для контроля уровня сахара в крови.
Брюс Шпигельман, доктор философии, старший автор отчета в Cell, сказал, что открытие может иметь значение для лечения диабета 2 типа, растущей эпидемии, затрагивающей примерно 382 миллиона человек во всем мире.
Пер-Улоф Берггрен, доктор философии и профессор Каролинского института в Стокгольме, Швеция, и соавтор исследования, добавил, что адипсин "может быть давно искомой молекулой, связывающей метаболизм жировой ткани с функцией бета-клеток поджелудочной железы."
В эксперименте с тучными и диабетическими мышами, у которых отсутствовал адипсин, замена белка улучшила здоровье бета-клеток поджелудочной железы, которые обычно секретируют инсулин, но не работают при тяжелом диабете.
Мыши были генетически изменены, чтобы не иметь адипсина, но ученые также обнаружили, что адипсин недостаточен у людей с тяжелым диабетом 2 типа.
"Это предполагает новый подход к лечению диабета 2 типа у пациентов, у которых бета-клетки поджелудочной железы работают плохо, что делает их зависимыми от вводимого инсулина," – сказал Шпигельман из отдела биологии рака Даны-Фарбер, профессор Гарвардской медицинской школы.
"Если люди реагируют аналогично мышам в этом исследовании," он сказал, "исправление дефицита адипсина улучшило бы функцию бета-клеток и, возможно, поддержало бы достаточное естественное производство инсулина, чтобы избежать или отсрочить необходимость приема дополнительного инсулина."
Авторы отметили, что проверка уровня адипсина у пациентов с диабетом может помочь врачам предсказать, какие люди подвержены наибольшему риску надвигающейся недостаточности бета-клеток, чтобы лечение можно было начать раньше.
Джеймс Ло, доктор медицинских наук, кардиолог лаборатории Шпигельмана, является первым автором отчета. Помимо Каролинского института, другие авторы отчета – из Лейпцигского университета, Германия, и Университета Анконы, Италия.
Адипсин, первый обнаруженный член класса белков, называемых адипокинами, которые секретируются в кровоток адипоцитами или жировыми клетками и непрерывно циркулируют, влияя на различные метаболические и иммунные функции. Адипсин был открыт исследовательской группой Шпигельмана в 1987 году, и было обнаружено, что он является компонентом иммунной системы, но его недавно выявленная роль в контроле выработки инсулина поджелудочной железой была совершенно неожиданной.
Лаборатория Шпигельмана и другие исследователи недавно обнаружили, что некоторые иммунные компоненты присутствуют в жировых клетках и участвуют в метаболическом энергетическом балансе. Эта растущая область исследований побудила Ло и Шпигельман пересмотреть функцию адипсина. Сообщалось о более низких уровнях адипсина у животных с ожирением и диабетом, но неизменными или повышенными уровнями у людей с избыточным весом и диабетом, оставляя неясным, как белок функционирует в этих условиях.
В этом исследовании исследователи Дана-Фарбер использовали "Вырубить" мыши без гена адипсина и "дикий тип" мыши с нормальным уровнем адипсина. Оба типа животных стали тучными на диете с высоким содержанием жиров, и у них развился избыток сахара в крови – преддиабетическое состояние. Симптомы были хуже у мышей с нокаутом адипсина, чем у животных дикого типа, которые имели нормальную активность адипсина.
В отчете ученые отметили, что разница в симптомах объясняется: "неожиданное и поразительное требование адипсина для правильной секреции инсулина бета-клетками поджелудочной железы."
По словам Ло, поскольку адипсин секретируется в кровоток жировыми клетками, "Логично предположить, что увеличение жировой массы человека при ожирении приведет к увеличению секреции адипсина, чтобы помочь компенсировать" стимулируя бета-клетки производить больше инсулина.
Исследователи пишут, что манипуляции с этим молекулярным переключателем могут служить новым методом лечения диабета 2 типа.
Одним из эффектов адипсина является образование пептида под названием C3a, который протекает через кровоток и связывается с рецептором C3 на бета-клетках поджелудочной железы, вызывая секрецию инсулина. Берггрен отметил, "Это особенно интересно, поскольку ясно указывает на важную перекрестную связь между периферическими тканями, такими как жировая ткань и бета-клетка, секретирующая инсулин, в регуляции гомеостаза глюкозы."