Аргентинские учёные добились ключевого прорыва в лечении диабета

БУЭНОС-АЙРЕС, 4 декабря (UPI) — Аргентинские ученые определили механизм, который позволяет бета-клеткам поджелудочной железы, вырабатывающим инсулин, становиться устойчивыми к повреждениям. Это открытие открывает двери для новых методов лечения диабета, заболевания, от которого страдают более 500 миллионов человек во всем мире.

Открытие было сделано исследователями из Лаборатории иммуно-эндокринологии, диабета и обмена веществ CONICET-AUSTRAL под руководством Марсело Дж. Пероне. Команда показала, что эти клетки могут адаптироваться к умеренному стрессу и противостоять атакам, которые обычно их разрушают.

Диабет развивается, когда бета-клетки повреждаются или разрушаются, что препятствует выработке организмом достаточного количества инсулина — гормона, который регулирует уровень сахара в крови. При диабете 1 типа их уничтожает аутоиммунная атака; при типе 2 стресс, вызванный ожирением, хроническим воспалением и высоким уровнем глюкозы, постепенно изнашивает их.

Исследование важно, потому что оно показывает, как можно «обучить» клетки при низком уровне воспаления сопротивляться большему вреду, предлагая основу для терапии, которая защитит их и замедлит прогрессирование заболевания.

По мнению авторов, результаты опубликованы в журнале Смерть клеток и болезни позволяют разрабатывать методы лечения, которые защищают бета-клетки и помогают справиться с метаболическими заболеваниями, имеющими серьезные последствия для здоровья и экономики во всем мире.

Эта работа основана на почти 20-летних исследованиях команды Пероне, которые уже определили ключевые механизмы, участвующие в дисфункции клеток, продуцирующих инсулин.

С помощью биохимических экспериментов, проведенных сотрудником CONICET Каролиной Сетула, исследователи расширили свое понимание того, как функционируют эти клетки и как они реагируют на повреждения.

Что касается их способности противостоять повреждениям, Пероне рассказал UPI, что бета-клетки очень чувствительны к воспалительным агентам, таким как цитокины, особенно бета-интерлейкин-1.

«Его уровень резко повышается во время воспалений и инфекций», — сказал он.

Команда спросила, почему эти клетки имеют так много рецепторов для молекулы, которая может их повредить.

«С помощью экспериментов in vitro мы показали, что эффект интерлейкина-1 бета, долгое время считавшегося токсичным для бета-клеток, зависит от концентрации. При воздействии очень низких доз клетки становятся устойчивыми к высоким концентрациям, которые в норме их убивают», — сказал он.

Другими словами, эффект интерлейкина-1 бета зависит от дозы. При высоких уровнях он токсичен, а при низких уровнях действует как своего рода вакцина. Когда клетки впервые подвергаются воздействию низких доз, они адаптируются и позже выдерживают высокие дозы, не умирая.

Пероне добавил, что в течение многих лет исследователи считали, что IL-1 вызывает только гибель бета-клеток, но теперь ясно, что он играет важную физиологическую роль, помогая этим клеткам адаптироваться к неблагоприятным условиям.

«Наше исследование показывает, что низкие дозы цитокина IL-1β, который когда-то считался вредным, могут защитить клетки, производящие инсулин, от воспаления посредством процесса, называемого гормезисом», — сказал он.

Гормезис — биологическое явление, при котором малая доза потенциально вредного агента оказывает благоприятный эффект, а высокие дозы оказывают токсичное действие. «Это адаптивная реакция, которая укрепляет организм или клетку против стресса», — сказал Пероне.

По его словам, это открытие открывает возможность создания новых методов лечения для сохранения функции бета-клеток при диабете 1 и 2 типа, замедления прогрессирования заболевания, улучшения качества жизни миллионов людей и снижения медицинских расходов.

«На данный момент наши результаты позволяют лучше понять работу бета-клеток и предположить, что можно разработать меры, которые сделают эти клетки более устойчивыми к типам повреждений, наблюдаемых при диабете», — сказал он.

Он отметил, что проект все еще находится на ранней стадии и клиническое применение займет время. В настоящее время команда изучает, какие внутренние механизмы повышают устойчивость бета-клеток к воспалительному стрессу, пытаясь определить цели для возможного медикаментозного лечения.