Согласно опубликованным сегодня исследованиям, мышечная слабость и проблемы с координацией, которые иногда наблюдаются у пациентов с диабетом новорожденных (редкая наследственная форма диабета), вызваны проблемами мозга, а не мышц. Полученные данные могут проложить путь к разработке улучшенных методов лечения этого заболевания.
Неонатальным диабетом страдает каждый 100000 младенцев в Великобритании. Обычно он начинается в первые шесть месяцев жизни ребенка и может сопровождаться дефектами развития, влияющими на речь, движения и когнитивные функции.
В 2004 году профессор Фрэнсис Эшкрофт из Оксфордского университета и профессор Эндрю Хаттерсли из медицинской школы Peninsula обнаружили, что это состояние было вызвано генетическим дефектом, который производит сверхактивную версию белка, который действует как калиевый канал, известный как канал KATP. Этот канал контролирует высвобождение инсулина из бета-клеток поджелудочной железы, и когда канал становится сверхактивным, он предотвращает высвобождение инсулина. Недостаток инсулина, который контролирует уровень сахара в крови, приводит к диабету.
В результате этой работы пациенты с диабетом новорожденных не только могли быть более точно диагностированы, но и были переведены с инъекций инсулина на таблетки сульфонилмочевины. Препараты на основе сульфонилмочевины, которые уже использовались для лечения диабета 2 типа более пятидесяти лет, закрывают открытые каналы KATP, тем самым стимулируя высвобождение инсулина.
"Помимо проблем с секрецией инсулина, примерно каждый пятый ребенок с неонатальным диабетом, как правило, развивается медленнее, чем большинство, и испытывает проблемы с ходьбой и разговором," объясняет профессор Эшкрофт. "Сульфонилмочевина произвела революцию в лечении этих детей, позволив им принимать таблетки для контроля своего диабета вместо ежедневных инъекций инсулина. Во многих случаях препараты также улучшают их неврологические проблемы, и некоторые дети начали ходить или говорить вскоре после перехода на другое лекарство."
Однако препараты сульфонилмочевины не всегда восстанавливали мышечную функцию до нормального состояния, а у некоторых пациентов они были неэффективными.
Неонатальный диабет, редкая, но тяжелая форма заболевания, означает ежедневные инъекции инсулина и строгий контроль диеты, часто с рождения; Однако теперь многие пациенты могут вместо этого принимать хорошо известные препараты, называемые сульфонилмочевиной. Эта трансформация в их жизни произошла благодаря исследованиям профессоров Эндрю Хаттерсли и Фрэнсис Эшкрофт, которые обнаружили, что это состояние было вызвано генетической мутацией, нарушающей критический калиевый канал, участвующий в пути секреции инсулина, и что препараты сульфонилмочевины могут восстановить нормальное поведение каналов.
Чтобы исследовать причину мышечных проблем, профессор Эшкрофт и ее коллеги из Оксфордского университета разработали две модели мышей, в которых генетический дефект, обнаруженный у пациентов, был вставлен либо в мышечные клетки, либо в нервные клетки, соответственно. Исследование, финансируемое Wellcome Trust и Королевским обществом, опубликовано сегодня в журнале Science.
Когда канал КАТФ в мышцах был гиперактивным, у мышей не было проблем с передвижением. Однако при нарушении работы канала в центральной нервной системе – мозге и нервах – у мышей снижалась мышечная сила, нарушалось равновесие и движение, и наблюдалась гиперактивность.
"Наши результаты показывают, что проблемы, которые возникают у детей с диабетом новорожденных, связанные с мышечной слабостью и координацией, возникают в их нервных клетках, но не в мышечных клетках," говорит первый автор исследования Ребекка Кларк, аспирантка Wellcome Trust. "Это имеет значение для того, как мы можем улучшить лечение этого состояния."
"Чтобы сульфонилмочевины могли закрыть дефектные калиевые каналы в головном мозге, они должны сначала преодолеть гематоэнцефалический барьер," объясняет профессор Эшкрофт. "Это означает, что нам нужно использовать лекарства, которые могут эффективно проникать в мозг."
Профессор Эшкрофт и его коллеги говорят, что результаты должны помочь им сосредоточиться на том, какие области мозга затронуты дефектным KATP-каналом, и что теперь они могут использовать свою мышиную модель, чтобы посмотреть, как генетический дефект пациентов влияет на когнитивные функции.